EP0286950A1 - Feed chutes for fibre-processing machines - Google Patents

Feed chutes for fibre-processing machines Download PDF

Info

Publication number
EP0286950A1
EP0286950A1 EP88105423A EP88105423A EP0286950A1 EP 0286950 A1 EP0286950 A1 EP 0286950A1 EP 88105423 A EP88105423 A EP 88105423A EP 88105423 A EP88105423 A EP 88105423A EP 0286950 A1 EP0286950 A1 EP 0286950A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
level
signal
shaft
height
column
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP88105423A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0286950B1 (en
Inventor
Thomas Schenkel
Urs Stähli
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maschinenfabrik Rieter AG
Original Assignee
Maschinenfabrik Rieter AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=4210865&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP0286950(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Maschinenfabrik Rieter AG filed Critical Maschinenfabrik Rieter AG
Publication of EP0286950A1 publication Critical patent/EP0286950A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0286950B1 publication Critical patent/EP0286950B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Revoked legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01GPRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
    • D01G23/00Feeding fibres to machines; Conveying fibres between machines
    • D01G23/02Hoppers; Delivery shoots

Definitions

  • the invention relates to a hopper for a fiber processing machine, e.g. a card or a cleaning machine in the blow room of a short batch spinning mill.
  • a fiber processing machine e.g. a card or a cleaning machine in the blow room of a short batch spinning mill.
  • this arrangement should enable an uninterrupted fiber flow from the feed shaft into the feed shaft.
  • the production set by the operator is set too high, so that the slow speed is nevertheless too fast and the delivery of the flakes in the feed chute has to be stopped by an overfill protection system, i.e. the conveyance of the flakes in the feed chute is discontinuous, which is known to be undesirable and leads to strong impacts on the cotton-forming material column (upsets).
  • the new arrangement is characterized in that means are available to define or determine a target height for the fiber or flake column in the filling shaft and to determine the size of any deviation of the current column height from this target height.
  • the controller is then arranged in such a way that it reacts to any deviation and controls the subsidy in order to eliminate the deviation.
  • the invention in a second aspect, relates to a device for determining the level of a flowable material.
  • the invention is not limited to the use in connection with a filling shaft for fiber material, but in its preferred form, the invention is intended in this second aspect to provide a device which is used to determine the desired height and to determine any deviation in the column height can be used in a filling shaft according to the first aspect of the invention.
  • the device is characterized by a series of sensors, each of which is able to determine the presence of the flowable material in a certain working range of the sensor.
  • the device contains an interrogation device to interrogate the sensors as to whether material is present in their work areas or not.
  • a specific sensor in this row can then represent a setpoint for the level in use.
  • the current material level is determined. Any instantaneous deviation of the current level from the target height is thus given by the distance between the current level and the sensor representing the target height.
  • the distance between each two adjacent sensors can be the same along the row, but in a preferred variant this distance is chosen to be smaller in the vicinity of the sensor representing the setpoint and larger in the areas further away from the setpoint.
  • This last arrangement gives a more precise level detection and possibly also a smaller "level hysteresis" in the vicinity of the setpoint, while the whole row of sensors still covers a sufficiently large level range without a large number of sensors (with corresponding additional devices, as will be described below) desire.
  • the number of sensors in the row will depend on usage conditions, but for a hopper on a fiber processing machine, 6 to 10 sensors will normally meet the requirements.
  • the sensors can be light barriers. Each light barrier can be designed as either a one-way barrier (without reflector) or a two-way barrier (with reflector).
  • the sensors can be switched individually or in groups in order to sense the presence of material in their respective work areas, so that cross talk between the sensors is avoided. The sequential switching of the sensors can be controlled by the interrogation device.
  • the interrogation device can be arranged in such a way that it regularly repeats a specific interrogation cycle, with each sensor being interrogated within each cycle. The results for each cycle are then sent to an evaluation, where a possible deviation of the current level from the target level is determined. The size of this deviation is made available to the controller as a suitable signal.
  • the evaluation can be designed in such a way that it can react differently to a change in level indicated by the sensors in one direction than to a change in level indicated by the sensors in the other direction.
  • the evaluation can be arranged in such a way that, under predetermined circumstances, it immediately and fully passes on an "apparent" level change in one direction (eg downward), while only delaying an "apparent” level change in the other direction (eg upward) and / or to a reduced extent in a predetermined manner. In this way, "deceptive effects" can be reduced.
  • the first sensor that shows no material in its working area can be accepted as determining for the apparent current level.
  • a signal representing the deviation can be processed by the controller according to a predetermined control function in order to generate an output signal supplied by the controller.
  • This variable output signal can be used as a reference variable (setpoint) for serve another controller, which regulates the funding directly.
  • a feed roller or a pair of feed rollers
  • the controller can then regulate the speed of the feed roller.
  • the said control function can preferably be changed as a function of the size of a detected deviation between the desired and actual heights of the fiber column.
  • the entire measuring range defined by the height measuring device can e.g. be divided into two or more (preferably four) zones, a respective control function being determined for each zone.
  • each control function is preferably a so-called PI function.
  • the filling shaft 20 shown in FIG. 1 will only be described briefly, since it was explained in detail in the "mittex" publication mentioned above is.
  • the shaft 20 is supplied with fiber flakes from machines upstream in the blowroom line via a pneumatic feed channel (not shown). Flakes are excreted from this channel in a separating head 22, so that they flow downward together with transport air into a so-called feed shaft 24.
  • a wall 26 of the feed shaft is formed by a perforated plate, so that the transport air can flow through this wall 26 into a calming space 28 and from there an exhaust air housing 30.
  • the flakes themselves cannot pass through the holes in the perforated plate and form a wadding (not shown) in the feed shaft 24 above a pair of feed rollers 32.
  • the feed rollers 32 can be driven by a motor 34 in order to deliver material from the wadding formed in the feed shaft 24 to an opening roller 38 driven by the motor 36.
  • the feed shaft therefore serves as a reserve-forming shaft.
  • the material conveyed by the feed rollers 32 and opening roller 38 falls as smaller flakes or as individual fibers into a so-called feed chute 40, where it forms a fiber or flake column (not shown) above a pair of draw-off rollers 42. Material from the lower end of this column, not shown, can be supplied through the take-off unit 44 comprising the rollers 42 to the feed cylinder 46 of a card, not shown.
  • the filling shaft 20 shown in FIG. 1 is designed in particular for card feeding, an essentially identical shaft can be used for feeding fiber material to other machines in a blowroom line.
  • the shaft parts are mounted in a housing 48 in the arrangement already described.
  • a lower light barrier 50 and an upper light barrier 52 are provided to regulate the column height in the feed shaft 40.
  • the intended mode of operation of these light barriers in cooperation with the motor 34 has already been indicated in the introduction to this patent specification and has been completely described in the article from the specialist press mentioned at the outset, so that a further description can be dispensed with here.
  • the known height control system of FIG. 1 is to be replaced by the new system of FIG. 2.
  • the feed chute 24, feed chute 40, feed roller pair 32 and opening roller 38 shown in FIG. 2 remain unchanged and are therefore provided with the same reference numerals as in FIG. 1.
  • the drive motor 34A for the feed roller pair 32 must enable a constant or continuous speed regulation instead of simply switching between slow and fast speed in the arrangement according to FIG. 1.
  • a height measuring element 54 which is described in more detail below, is now provided, which outputs signals delivers to an evaluation 56.
  • a controller 58 receives output signals from evaluation 56 and responds to control the speed of motor 34A.
  • a control loop is thus formed, which can have the form shown in FIG. 3.
  • the control path of the control loop includes the feed shaft 24 with the lower end of the wadding 60 (FIG. 2) and the feed shaft 40 with the fiber or flake column 62 (FIG. 2), the height, i.e. the position of the uppermost surface 64 of the column 62 in the feed chute 40 should be regulated.
  • a material outflow MFa takes place from the lower end of the shaft 40 and cannot be influenced by the control loop itself.
  • a material flow MFe takes place, which takes place within the control loop and can be controlled by the control loop via the control device (ie via the actuator in the form of the feed roller pair 32 and the actuator in the form of the motor 34A) in order to keep the column height in the feed chute 40 as constant as possible.
  • the measuring device of the control loop is formed by the height measuring element 54 attached directly to the feed shaft 40 together with the associated signal evaluation 56.
  • the evaluation 56 contains a first unit 56A, which emits a signal h representing the current current column height (the column level) and a second unit 56B, which carries out a comparison between this actual height and a predetermined target height, by a possible height deviation generating signal e.
  • controller 58 in FIG. 2 is formed by two elements, namely by a microprocessor 58A and a motor controller 58B.
  • the latter must be adapted to the motor 34A and can be of an ordinary construction, so that another Description can be omitted here.
  • the microprocessor 58A processes the signal e in accordance with a predetermined control algorithm in order to output a signal n representing the setpoint for the motor controller 58B.
  • FIGS. 4 to 7 Examples of a height measuring device for use in a shaft arrangement according to FIG. 2 will now be described with reference to FIGS. 4 to 7.
  • the position of the height measuring device in relation to the feed chute 40 will be explained with reference to FIG. 4, which at the same time will clarify certain requirements for the device itself.
  • each light barrier is designed as a two-way device, with a transmitter-receiver unit in a housing 54A on one side of the feeder shaft 40 and a reflector 54B on the opposite side Manhole side.
  • the light barriers of the device 54 could, however, be formed as one-way devices so that each contains a transmitter element on one side of the shaft and a receiver element on the opposite side of the shaft, the reflector 54B then being omitted.
  • the housing 54A in FIG. 4A is mounted on a transparent plate 66, and the latter is mounted in the side wall 68 of the shaft so that the light beams of the barriers can be transmitted across the width of the shaft to and from the reflector 54B.
  • the individual sensors (not shown in FIG. 4) are arranged in a vertical row.
  • a predetermined position within this row (preferably approximately halfway between the upper and lower ends thereof) represents a target level SN (a target height).
  • This target level SN is preferably as far as possible from the take-off rollers 42 (FIG. 1) (column height as large as possible) ) without taking the risk of overfilling the shaft 40 to the opening roller 38.
  • a suitable distance between the desired level SN and the outer surface of the opening roller 38 is in the range 200 to 300 mm, the said outer surface containing all rotating parts of the opening roller 38 (including the clothing).
  • the target level SN can be clearly defined or determined. Determining the current level (represented in simplified form by surface 64 in FIG. 2) is a relatively complicated operation, which requires a determination process. Certain problems with this determination can be seen from the representation of the fiber column 62 in FIG. 4A and the schematic representation of the newly arriving flakes 70.
  • the uppermost surface of column 62 will never form a horizontal plane, and new flakes 70 will normally be present above this column surface and at the same time within the total measuring range of the height measuring device 54. It will therefore be clear, firstly that the device 54 cannot sense a "more precise” or “absolute” current level (because there is no such level) and secondly that any "deceptive effects" must be taken into account, which come from newcomers nearby existing flakes can be caused on the column surface.
  • FIG. 5 shows a vertical row of n sensors which have been numbered successively from bottom to top.
  • each sensor is shown as a one-way light barrier, with respective transmitter elements S1 to Sn and corresponding receiver elements E1 to En.
  • FIG. 5 shows the two lowest light barriers 1 and 2 and the three uppermost barriers n-2 to n
  • the target height or target level SN (FIG. 4A) lies somewhere between the barriers 2 and n-2.
  • the fiber column should therefore normally cover the receivers E1 and E2 with respect to the correspondingly assigned transmitters S1 and S2, while the receivers EN-2 to En should be left blank with the correspondingly assigned transmitters Sn-2 to Sn.
  • one or the other or each light beam from these upper light barriers can be replaced by new ones Fiber flakes 70 (Fig. 4A) are interrupted.
  • An imaginary "work area” is defined for each sensor by the path of the light beam from the transmitter to the receiver (of the same sensor). If there are flakes in this "work area", the light beam is interrupted.
  • the sensors can be queried continuously or at any intervals for their respective "states", i.e. whether their respective light beams have been interrupted (state - covered) or not (state - free). With such a detection, the column height must be lower than the working area of the first free barrier from the lower end of the row.
  • the position of the adjacent, deeper, covered sensor can be referred to as the "apparent" current level.
  • each bar represents the result of a query cycle
  • the bar height indicates the number of light barriers that are covered by fiber material, as seen from the bottom end of the row, ie between the bottom end of the row and the first free light barrier.
  • the vertical axis of the bar chart is divided according to the sensor numbering, whereby the same distances between the sensors are assumed.
  • the column height determined by the evaluation is not necessarily the same as the apparent column height represented by the bar height.
  • the processing of the height signals within the evaluation depends on the direction of any changes in height.
  • the resulting column heights are indicated in Fig. 6 by the dashed line.
  • the determined value is set equal to the apparent value.
  • both values are given with four "units" (sensors covered from the bottom end of the row).
  • the apparent value drops to two units. From a consideration of FIGS. 4A and 5, it will be clear that the current level can in no case be above the apparent level.
  • the determined value also corresponds to the apparent value in the second query cycle.
  • the apparent value increases to five units. It becomes clear from the consideration of FIGS. 4A and 5 that the current level can very well be below the apparent level, so that an increase in the apparent level between two successive query cycles cannot be accepted as "valid" without further ado.
  • the evaluation therefore passes on an increase, but not fully, but to a reduced extent according to a predetermined function.
  • the apparent level goes up further, which causes a further increase in the dashed line (and the correspondingly determined value for the column height).
  • the apparent level comes down slightly again without bringing the bar chart and the dashed line together again. The latter happens in the sixth polling cycle when the apparent value falls below the determined value again. The implementation of this step will be described below in connection with FIG. 8.
  • the query cycles 7 to 10 show that periodic, smaller fluctuations in the column height are practically not passed on by the evaluation, since they are "smoothed" by the delay emanating from the determination function. As shown for the last three polling cycles in FIG. 6, the apparent value is obtained from the determined value after a certain time delay if it remains at the top.
  • FIG. 6 shows that a step-like or step-like increase in the signal at the input of the evaluation causes a step-like increase in the level (represented by the signal h).
  • this result can be brought about by a digital low-pass filter, the filter characteristic being set such that a stu fen-shaped increase in the input signal only after a predetermined number of polling cycles (time delay) is fully reflected in the determined level (in FIG. 6, after 4 polling cycles - see cycles 11, 12 and 13).
  • the signal x only accepts discrete values (corresponding to a number of sensors), the signal h can assume any values caused by the filtering.
  • FIG. 7 shows further details of a height measuring device which can work according to the system described in connection with FIGS. 5 and 6.
  • the device contains eight one-way light barriers with transmitters S1 to S8 and respective corresponding receivers E1 to E8.
  • the light barriers are operated in multiplex mode so that they are switched on in sequence, with each light barrier being switched on once within a single polling cycle.
  • the period of the polling cycle is so short that movements of falling flakes within a polling interval can be neglected.
  • the light barriers are switched on in order to avoid mutual interference. If such mutual interference can be avoided in other ways (e.g. by suitable modulation of the light signals or by color filtering), the light barriers can be switched on at least in groups at the same time or even continuously.
  • the polling interval is determined by the multiplexer 72. In the case of simultaneous activation, a polling interval could be determined differently, e.g. by a suitable clock.
  • the status signals from the receivers E1 to E8 are transmitted via a Data line 74 read into a shift register 76, the read operation being controlled by signals on a trigger line 78 from multiplexer 72.
  • a Data line 74 read into a shift register 76
  • the read operation being controlled by signals on a trigger line 78 from multiplexer 72.
  • the state data can be read out by an output gate 84 by means of a suitable strobe signal on line 82, so that the corresponding information is still available to them
  • Descriptive evaluation unit 56A (Fig. 3) can be forwarded via a connector 86 (Fig. 7).
  • the evaluation unit 56A is shown again schematically in FIG. 8, the scheme being chosen less to represent reality than to explain the operations carried out.
  • Unit 56A includes an input stage 88 which receives the data from shift register 76 (Fig. 7). From this, the unit 56A derives the apparent level by determining the number of light barriers between the lower end of the row and the first free light barrier and supplies a corresponding signal x to an output stage 90.
  • the signal x can therefore represent discrete values from 0 to 8.
  • the lower end of the row ie sensor no. 1 (and not the desired height) serves as the reference level, everything below this reference level being regarded as "0".
  • the signal x thus corresponds to the distance between this reference level and the lowest point within the measuring range, where no material is detected, for example if sensor 1 itself does not measure determines the signal, the signal x remains at "0" -
  • the signal x corresponds to the number (L-1), where L is the number of the first free light barrier from the lower end of the row.
  • the output stage 90 processes the signal x into an output signal h, the type of processing depending on the development of the signal x over time (on its "history").
  • the direct forwarding is represented by the signal path (bypass) 91, while a second signal path comprises a low-pass filter 89.
  • a controllable switch 87 sends the signal x to either the bypass 91 or the filter 89.
  • the switch 87 is controlled by a comparison element 93, which compares the instantaneous signal x with the signal h just given previously (a memory - not shown - for the signal h can be between the filter 89 and the comparison element 93 are switched on).
  • switch 87 is controlled so that signal x is provided to bypass 91. Conversely, if element 93 determines that signal x is higher than previously output signal h, switch 87 is controlled so that signal x is provided to filter 89.
  • the evaluation unit 56A thus receives a signal from the device 54 which corresponds to the apparent level determined by the device 54.
  • the unit 56A supplies a signal h which corresponds to the determined level.
  • the output signal h of the unit 56A changes as a function of the signal supplied by the device 54, the function itself being changeable depending on the "behavior" of the input signal. In the given example, this function depends on how the instantaneous “signal level” of the input signal (in discrete values 0 to 8 of the signal x) behaves in relation to a previously determined output signal h.
  • the function can be adjusted between two forms (low pass filtering and unchanged forwarding) according to the input signal, i.e. in one case the function corresponds to a 1: 1 reproduction of the input signal.
  • the invention is not restricted to the variant listed as an example.
  • it could prove advantageous to filter both a decreasing and an increasing input signal, but with different cutoff frequencies.
  • this change can be carried out by an operation other than filtration.
  • empirical values for the "real" meaning of "level jumps" can be determined by tests and entered in the programming of the evaluation.
  • "average values" of some combined query cycles could be passed on.
  • Changes in the processing function could e.g. caused by changes in the input signal alone, rather than by changes in the input signal compared to the output signal (in which case the filtering must be changed accordingly).
  • the main difference from the example given would be seen in the behavior of the system when (slowly) descending from a peak of the apparent level, e.g. in cycles 4, 5 and 6 in FIG. 6, in that the descending tendency alone is sufficient to bring the unchanged forwarding of the input signal back into effect.
  • the function can take more than two forms, and additional forms would have to bring significant benefits to justify the complications involved.
  • the optimal evaluation can be determined empirically (by considering the system's response to various level fluctuations). In any case, the evaluation should recognize a rising tendency in its input signal and only pass it on modified.
  • the signal h the determined height shown is compared with a predetermined target height and an output signal e is supplied in order to represent any deviations.
  • This output signal comprises two components, namely a directional component ⁇ and a variable.
  • the signal is processed in accordance with the control algorithm of the microprocessor 58A, as will be described below in connection with FIGS. 9 and 10. For the time being, however, certain possible operating states in the controlled system will be dealt with.
  • the control according to this invention works preferably at least during normal production operations without operator intervention. This means that the regulation is not provided with any information about the target production of the card (or other machines to be supplied). The regulation must therefore also function if the supply shaft 40 (FIG. 1) is completely empty at the start of its work (start of work). Furthermore, the control not only absorbs general fluctuations during normal operation, but also compensates for the effects of a new adjustment of card production carried out by the operator.
  • control algorithm itself is determined as a variable function of the deviation from the target level.
  • the change in the control algorithm can be carried out in stages, so that the measuring range defined by the height measuring device is divided into several zones, each zone being assigned to a predetermined control algorithm.
  • the control algorithms of neighboring zones are always different, but zones that are not adjacent to one another can be assigned to the same algorithm.
  • a corresponding division of the measuring range is shown schematically in FIG. 9.
  • the vertical line corresponds to the entire measuring range covered by the height measuring device.
  • the cross lines NAZ max and NAZ min correspond to the upper and lower limits of a "normal working zone", ie during normal operation, level fluctuations within this zone must be expected.
  • a first ("normal") control algorithm is assigned to this zone.
  • the section above the normal working zone (NAZ) is referred to as the upper working zone (OAZ) and is assigned to a second control algorithm in order to break down the accumulated flakes more quickly.
  • An overfill protection device (not shown) is provided above or at the upper end of the work zone OAZ in order to switch off the supply of flakes if the control system can no longer counteract a further increase in the column height.
  • the cross line NP represents a "relative zero point", so that a lower working zone UAZ is defined between point NP and point NAZ min.
  • This working zone UAZ is also assigned to a control algorithm which differs from the algorithm of the zone NAZ.
  • the algorithm of the lower work zone can be equated with that of the upper work zone or can differ from the latter.
  • LZ below the relative zero point NP there is an "idle zone” (LZ) which is assigned to a further algorithm which differs from that of the lower working zone UAZ.
  • the current column height should only be in (or below) the idle zone LZ when the shaft is to be filled (new start of work) or to be emptied.
  • the corresponding control algorithm can be determined in such a way that the shaft is filled up particularly quickly if the flake feed is regulated according to this algorithm. In order to let the shaft run empty, the flake feed can be switched off, so that the control loop is no longer able to compensate for the material flow from the lower end of the shaft by feeding from above.
  • the cross line SN represents the target level, which of course lies within the normal working zone NAZ.
  • Box 100 in FIG. 10 represents an initialization step which must be carried out when the shaft or the control system is switched on again in order to determine the initial states.
  • This step automatically sets a predetermined speed of the motor 34A (e.g. 30 to 50% of the maximum speed of the motor).
  • the system immediately proceeds to determine the actual height (the actual level) represented by box 102.
  • the step shown in box 104 it is then determined whether the actual height is greater than the maximum height (NAZ max) of the normal working zone, i.e. whether the actual height is in or above the upper working zone OAZ.
  • NAZ max maximum height
  • the deviation signal is processed according to a first control algorithm A1, as indicated in box 106 in FIG. 10. This step determines a new base speed (target speed) of engine 34A and the corresponding data is stored, the final step being represented by box 108.
  • the stored value is now output in the form of a target speed signal N (box 110).
  • the loop leads back to the new determination of the actual height (box 102), or to the steps indicated by the dashed lines, which will be dealt with later in this description.
  • step 114 first determines whether the actual height is within the normal working zone (between the normal maximum and minimum heights NAZ max or NAZ min ) lies. In this case, the deviation signal is processed according to a second control algorithm A2 (box 116) in order to determine the new basic speed, after which the loop continues through steps 108, 110 and 112 described above.
  • step 118 determines whether the actual height is within the lower working zone UAZ, i.e. lies between the normal minimum height NAZ min and the zero point NP. In this case, the deviation signal is processed according to a third control algorithm A3 (box 120), after which the processor proceeds to steps 108, 110, 112. If it is determined by step 118 that the actual height is below the zero point (i.e. inside or below the idle zone LZ), the deviation signal is processed according to a fourth control algorithm A4 (box 122) in order to determine the new basic speed.
  • control parameter FN within the normal working zone NAZ is preferably independent of the size of the deviation e, so that the components K and Tn are determined as constants for this zone.
  • the target speed N is no longer determined by processing the deviation signal e, but directly from a characteristic curve Fl (t).
  • the symbol t indicates that the target speed N is a function of time, so that the longer the actual height remains below the zero point NP, the higher the target speed N is set.
  • the characteristic curve itself can be made dependent on the basic speed and / or the sink rate, e.g. the slope of the characteristic can be changed as a function of one or both of these parameters.
  • the microprocessor switches on a time measurement process. when the actual height drops from the lower working zone UAZ to the idling zone LZ, and the determination of the target speed N is made dependent on the subsequent measured time according to the characteristic curve Fl (t). If this time measurement method is not stopped within a predetermined interval by the return of the actual height to the lower working zone UAZ, the microprocessor issues an error message "shaft empty", after which the card can be switched off.
  • a corresponding time measurement method can be used to determine the sink rate mentioned by determining the expiry time for lowering the actual height through predetermined intervals within the lower working zone, after which, for example, the slope of the characteristic curve can be adjusted accordingly.
  • the creep speed SK can be replaced by the last stored value of the normal basic speed Sn. This measure enables a malfunction to be eliminated, which could otherwise be caused by foreseeable operating conditions outside the normal machine sequence.
  • FIG. 11 which provides a so-called disturbance variable feed-in, serves a similar purpose.
  • the control loop shown in Fig. 3 influences only the speed of the feed rollers 32, which should lead to a change in the material flow MFe. However, this material flow is dependent on other sizes, for example on the density of the material stored in the shaft 24.
  • the lift of the feed rollers 24 can be measured by suitable means (not shown), a corresponding signal S (FIG. 11) can be generated and combined with the signal generated by the microprocessor 58A in order to give a corrected nominal value N. .
  • the signal i representing the lift (FIG. 11) can be processed, for example, by forming the reciprocal value (box 126 in FIG.
  • the output signal of the device 126 can be adapted by a proportional factor in the device 128 to form the signal S.
  • Signal S can then be multiplied by the output of microprocessor 58A. If a linearization function can be built into the formation of the signal S, the multiplication point 130 (FIG. 11) can be replaced by an addition point.
  • FIG. 12 shows the preferred arrangement of eight light barriers in order to optimally cover an entire measuring range.
  • This total area is again represented by a vertical scale, as in FIG. 9.
  • the length of this scale has been given as 150mm as an example, but the arrangement is not limited to this example.
  • the cross lines on this scale represent the positions of the individual light barriers, these barriers being identified from number one to one after the other as numbers 1 to 8.
  • light barrier No. 4 represents the target height or the target level, which for example is 95 mm from the lower end of the scale (0mm) can be set.
  • A in this example of 10 mm
  • Zone LZ - below sensor 1 Zone UAZ - sensor 1 to below sensor 2
  • Zone NZ sensor 2 to below sensor 7
  • Zone OAZ - sensor 7 to below sensor 8 (Overfill protection - sensor 8)
  • the "sensor density” is therefore highest in the normal working zone. There is also a relatively high “density” just above the target height.
  • the concentration of the sensors in the NAZ zone is intended to maintain the actual level within this zone.
  • the higher concentration above the target height is advisable because of two circumstances: - firstly, because the regulation cannot influence the removal of fiber material from the shaft, so that a tendency to overfill is more delicate for the regulation than a tendency to run empty, - secondly, because the target height is in any case set as high as is practically possible and a tendency to overcrowding must therefore be counteracted, which is due to the additional information (finer division of the measuring range above the target height) is facilitated.
  • the proposed arrangement aims for optimal use of a limited number of sensors.
  • the goals mentioned could of course also be achieved by increasing the number of sensors, but this would considerably increase the overall effort (not only for the sensors themselves, but also for the corresponding downstream elements for signal processing).
  • the invention is not restricted to the details of the illustrated embodiments. In particular, it is not dependent on the use of light barriers. Other sensors, e.g. Ultrasonic transmitter / receiver units can be used. Where the actual height is to be determined by light radiation (which in this context includes the infrared and UV ranges), it is not essential to the invention to use "discrete" signals (generated by individual sensors). The actual height could e.g. can be determined by a so-called image analysis of the entire measuring range. Where individual sensors are needed, the arrangement (array) can be more complex than the simple series of the example described. The complexity must of course have a corresponding advantage, e.g. bring with it greater accuracy by determining an average value.
  • the sensors of the height measuring device should have the same sensitivity as far as possible.
  • the receiver or transmitter reflector) of approx. 190mm can be arranged in such a way that a thirty percent gray filter does not interrupt the beam path (minimum range of 350mm).
  • Each receiver unit can be equipped with its own amplifier and threshold switch.
  • the determined height values of the described versions are digital values, i.e. the system can only take into account predetermined, coded height values. However, they are also discontinuous values because they are determined according to a periodically repeated query cycle. If the sensors are switched on continuously, which requires an adapted evaluation, continuous digital values can be determined accordingly and taken into account by the controller.
  • Pneumatic sensors could be used as a further possibility, e.g. in the shaft wall.
  • the air flow through small nozzles could be used to determine the actual height.
  • a level regulation according to this invention has the following advantages: - no compressor (fan) is necessary to achieve the required operating pressure in the supply shaft (in Fig. 1, manhole part 40) to build; there is therefore no pre-compression of the cotton pad in the shaft (such pre-compression has to be relaxed again until it is drawn into the card, which requires large, uncontrolled distortions; in addition, the pre-compressed material column is very sensitive to small level fluctuations, so that a higher control accuracy is required in order to avoid spinning disadvantages) -
  • the level regulation is based on a direct recording of the decisive size (height of the wadding column) instead of an indirect recording on the operating pressure (or the air volume); the level control therefore avoids deceptive effects such as the dependence of the operating pressure on the material type -
  • the regulation does not require any air-guiding elements that can impair operational safety due to the risk of clogging or contamination - the scheme does not require any essential information from the card; the shaft can
  • FIG. 12 again represents a hardware solution, whereas in today's practice a software solution in the programming of a microprocessor would be preferable.
  • Fig. 12 shows time delay elements V1 to Vn between the inputs E1 to En (only three inputs shown) and an evaluation stage 88A, which performs the same operation as the input stage 88 of the variant of Fig. 8, namely the determination of the number of light barriers between the lower one Row end and the lowest free light barrier in the row.
  • Each element V1 to Vn is assigned a respective redirection U with two switches S, with each switch S reacting to a signal change in the sense of "exemption" of the corresponding light barrier in such a way that the signal comes from the respective output of the shift register 76 via the respective redirection U.
  • the evaluation stage 88A is passed on, ie without delay.
  • the switches S react in such a way that the signal is passed from the respective output of the shift register 76 to the respective delay element V1 to Vn, and then only after the predetermined delay time has elapsed the evaluation stage 88A is forwarded.
  • Each element V1 to Vn can be formed as a counter, the counter being prompted by a signal change in the sense of a cover for counting clock pulses and only emitting an output signal when a predetermined number of counting pulses is registered have been.
  • the elements V1 to Vn may have different time delays, shorter delays (approx. 1 second) close to the target level and longer delays (2-3 seconds) towards the end of the row being advantageous.
  • An “overfill protection” can be provided in that a “shaft vol” signal (all light barriers covered) triggers a stop signal after a time delay predetermined by an element US. If the "shaft vol” signal disappears from the output of stage 88A within this delay, the element US is reset and no stop signal is output.
  • a zone of the measuring range (Fig. 9/10) can therefore be assigned two (or more) different control algorithms, one taking effect when the level falls and the other when the level rises.
  • the decrease or increase in the level can be determined by comparing the currently determined value with a previously stored value and the corresponding control algorithm can be selected.
  • Above the target level it is possible to react relatively strongly to an increasing level (reducing the speed), but to reacting to a decreasing level relatively weakly (reducing the speed).
  • a rising level can be relatively weak, a falling level relatively strong, in both cases in the sense of an increase in speed be reacted to.
  • a base speed for the feed roller (s) No can accordingly be defined for the target level.

Abstract

The actual height of a fibre column (62) in a feed chute (40) is sensed, and a corresponding signal is compared with a desired level in an evaluation unit (56). A controller (58) reacts to any deviations, in order to control the supply of material by means of feed rollers and a feed-roller drive (34A). <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Füllschacht für eine faserverarbeitende Maschine, z.B. eine Karde oder eine Reinigungsmaschine in der Putzerei einer Kurzsta­pelspinnerei.The invention relates to a hopper for a fiber processing machine, e.g. a card or a cleaning machine in the blow room of a short batch spinning mill.

Solche Füllschächte sind in der Kurzstapelspinnerei seit einiger Zeit Stand der Technik, wobei neuere Vari­anten dieser Vorrichtungen in unserer europäischen Patent­anmeldung No. 175851 und schweizerischen Patentanmeldung No. 2751/86 beschrieben worden sind. Die Wirkungsweise eines solchen Schachtes ist im Artikel "Die neue Karden­speisung Aerofeed-U" der Herren R. Waeber und U. Stähli in der Februar 86 Ausgabe von "mittex" erläutert. Wie in diesem Artikel gezeigt, soll die Höhe einer Flocken- ­oder Fasersäule durch zwei übereinander angeordnete Lichtschranken überwacht und gesteuert werden, wobei die Sollproduktion der Anlage von der Bedienung eingestellt werden muss. Die zwei Lichtschranken arbeiten mit einem Speisewalzen-Antrieb zusammen, welcher bei Betätigung der unteren Lichtschranke im Schnellgang und bei Betä­ tigung der oberen Lichtschranke im Langsamgang laufen sollte, um Flocken aus einem Speiseschacht in den Vor­lageschacht zu fördern.Such filling shafts have been state of the art in short-staple spinning for some time, with newer variants of these devices in our European patent application no. 175851 and Swiss patent application No. 2751/86 have been described. The mode of operation of such a shaft is explained in the article "The new card feed Aerofeed-U" by Messrs R. Waeber and U. Stähli in the February 86 edition of "mittex". As shown in this article, the height of a flake or fiber column should be monitored and controlled by two light barriers arranged one above the other, whereby the target production of the system must be set by the operator. The two light barriers work together with a feed roller drive, which operates at high speed when the lower light barrier is actuated and when actuated the upper light barrier should run in slow speed to convey flakes from a feed shaft into the feed shaft.

Im Prinzip sollte diese Anordnung einen ununterbrochenen Faserfluss aus dem Speiseschacht in den Vorlageschacht ermöglichen. In der Praxis aber kommt es häufig vor, dass die von der Bedienung eingestellte Produktion zu hoch gesetzt wird, so dass der Langsamgang doch zu schnell ist und die Lieferung der Flocken in den Vorlageschacht durch eine Ueberfüllsicherung abgestellt werden muss, d.h. die Förderung der Flocken in den Vorlageschacht geht diskontinuierlich vor sich, was bekannterweise un­erwünscht ist und zu starken Schlägen auf die wattebil­dende Materialsäule (Stauchungen) führt.In principle, this arrangement should enable an uninterrupted fiber flow from the feed shaft into the feed shaft. In practice, however, it often happens that the production set by the operator is set too high, so that the slow speed is nevertheless too fast and the delivery of the flakes in the feed chute has to be stopped by an overfill protection system, i.e. the conveyance of the flakes in the feed chute is discontinuous, which is known to be undesirable and leads to strong impacts on the cotton-forming material column (upsets).

Eine Anordnung zur stetigen Lieferung von Fasern oder Flocken in einen Füllschacht ist aus der deutschen Patentschrift No. 2834586 und ihrem amerikanischen Aequi­valent No. 4321732 bekannt. Gemäss dieser Anordnung wird aber nicht die Höhe der Fasersäule geregelt, sondern der Druck im Vorlageschacht, wie auch im der DE-PS 2658044 (Aequivalent - US 4404710) und in der DE-OS 1510302 (Fig. 4). Da die Wirkungsweise des Reglers in DE-PS 2834586 nicht vollständig beschrieben worden ist, kann nicht daraus ab­geleitet werden, wie das System als Ganzes arbeiten sollte. Aus neueren Veröffentlichungen des Patentinhabers in der Textilfachpresse scheint es aber notwendig, eine zusätzliche Führungsgrösse (ein von Hand eingestellter Sollwert oder eine vom Kardeneinzug gewonnene Anzeige der Grunddrehzahl) in den Regelkreis zu speisen, um den erwünschten konstanten Druck im Vorlageschacht zu erzielen.An arrangement for the continuous delivery of fibers or flakes in a filling shaft is known from the German patent no. 2834586 and its American equivalent No. 4321732 known. According to this arrangement, however, it is not the height of the fiber column that is regulated, but rather the pressure in the feed shaft, as also in DE-PS 2658044 (equivalent - US 4404710) and in DE-OS 1510302 (FIG. 4). Since the mode of operation of the controller has not been completely described in DE-PS 2834586, it cannot be derived from this how the system as a whole should work. From recent publications by the patent owner in the textile press, however, it seems necessary to feed an additional control variable (a setpoint set by hand or a display of the basic speed obtained from the card feed) into the control loop in order to achieve the desired constant pressure in the feed chute.

Gemeinsam mit der Anordnung des deutschen Patentes No. 2834586 hat eine Anordnung gemäss dieser Erfindung die im Oberbegriff des Anspruches 1 aufgeführten Merkmale. Gegenüber diesem Stand der Technik ist die neue Anord­nung dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorhanden sind, um eine Sollhöhe für die Faser- oder Flockensäule im Füllschacht zu definieren oder bestimmen und die Grösse einer allfälligen Abweichung der momentanen Säulenhöhe von dieser Sollhöhe zu ermitteln. Der Regler ist dann so angeordnet, dass er auf eine allfällige Abweichung reagiert und dabei das Fördermittel steuert, um die Ab­weichung auszumerzen.Together with the order of the German patent No. 2834586 has an arrangement according to this invention the features listed in the preamble of claim 1. Compared to this prior art, the new arrangement is characterized in that means are available to define or determine a target height for the fiber or flake column in the filling shaft and to determine the size of any deviation of the current column height from this target height. The controller is then arranged in such a way that it reacts to any deviation and controls the subsidy in order to eliminate the deviation.

In einem zweiten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf ein Gerät zur Ermittlung des Niveaus eines fliessfähigen Materials. In diesem Aspekt ist die Erfindung nicht auf den Gebrauch im Zusammenhang mit einem Füllschacht für Fasermaterial eingeschränkt, doch in ihrer bevorzugten Form soll die Erfindung in diesem zweiten Aspekt ein Gerät zur Verfügung stellen, welches zur Bestimmung der Sollhöhe und zur Ermittlung einer allfälligen Abweichung der Säulenhöhe in einem Füllschacht gemäss dem ersten Aspekt der Erfindung eingesetzt werden kann.In a second aspect, the invention relates to a device for determining the level of a flowable material. In this aspect, the invention is not limited to the use in connection with a filling shaft for fiber material, but in its preferred form, the invention is intended in this second aspect to provide a device which is used to determine the desired height and to determine any deviation in the column height can be used in a filling shaft according to the first aspect of the invention.

Gemäss diesem zweiten Aspekt der Erfindung ist das Ge­rät durch eine Reihe von Sensoren gekennzeichnet, wovon jeder imstande ist, das Vorhandensein des fliessfähigen Materials in einem bestimmten Arbeitsbereich des Sensors festzustellen. Zudem enthält das Gerät eine Abfragevor­richtung, um die Sensoren abzufragen, ob in ihren Arbeits­bereichen Material vorhanden ist oder nicht. Ein bestimm­ter Sensor in dieser Reihe kann dann im Gebrauch einen Sollwert für das Niveau darstellen. Ferner kann durch das Feststellen, welche Sensoren auf das Vorhandensein von Material in ihren Arbeitsbereichen reagieren und welche nicht, das aktuelle Materialniveau ermittelt werden. Eine allfällige momentane Abweichung des aktuellen Niveaus von der Sollhöhe wird somit durch die Distanz zwischen dem aktuellen Niveau und dem die Sollhöhe darstellenden Sensor gegeben.According to this second aspect of the invention, the device is characterized by a series of sensors, each of which is able to determine the presence of the flowable material in a certain working range of the sensor. In addition, the device contains an interrogation device to interrogate the sensors as to whether material is present in their work areas or not. A specific sensor in this row can then represent a setpoint for the level in use. Furthermore, by determining which sensors are there for the presence react to material in their work areas and which do not, the current material level is determined. Any instantaneous deviation of the current level from the target height is thus given by the distance between the current level and the sensor representing the target height.

Der Abstand zwischen jeden zwei nebeneinanderliegenden Sensoren kann der Reihe entlang gleich sein, aber in einer bevorzugten Variante wird dieser Abstand in der Nähe des sollwertdarstellenden Sensors kleiner und in den vom Sollwert weiter entfernten Bereichen grösser ge­wählt. Diese letzte Anordnung gibt eine genauere Niveau­erfassung und gegebenenfalls auch eine kleinere "Niveau­hysterese" in der Nähe des Sollwertes, während die ganze Sensorenreihe immer noch einen genügend grossen Niveau­bereich abdeckt, ohne eine grosse Anzahl Sensoren (mit entsprechenden Zusatzvorrichtungen, wie nachfolgend beschrieben werden wird) zu verlangen. Die Anzahl Senso­ren in der Reihe wird von den Gebrauchsumständen abhängig sein, aber für einen Füllschacht auf einer faserverar­beitenden Maschine werden 6 bis 10 Sensoren normaler­weise die Anforderungen erfüllen.The distance between each two adjacent sensors can be the same along the row, but in a preferred variant this distance is chosen to be smaller in the vicinity of the sensor representing the setpoint and larger in the areas further away from the setpoint. This last arrangement gives a more precise level detection and possibly also a smaller "level hysteresis" in the vicinity of the setpoint, while the whole row of sensors still covers a sufficiently large level range without a large number of sensors (with corresponding additional devices, as will be described below) desire. The number of sensors in the row will depend on usage conditions, but for a hopper on a fiber processing machine, 6 to 10 sensors will normally meet the requirements.

Die Sensoren können Lichtschranken sein. Jede Licht­schranke kann entweder als eine Ein-Weg-Schranke (ohne Reflektor) oder eine Zwei-Weg-Schranke (mit Reflektor) ausgeführt werden. Die Sensoren können einzeln oder gruppenweise geschaltet werden, um das Vorhandensein von Material in ihren jeweiligen Arbeitsbereichen abzu­tasten, so dass Täuschungen (cross talk) zwischen den Sensoren vermieden werden. Die sequentielle Schaltung der Sensoren kann von der Abfragevorrichtung gesteuert werden.The sensors can be light barriers. Each light barrier can be designed as either a one-way barrier (without reflector) or a two-way barrier (with reflector). The sensors can be switched individually or in groups in order to sense the presence of material in their respective work areas, so that cross talk between the sensors is avoided. The sequential switching of the sensors can be controlled by the interrogation device.

Die Abfragevorrichtung kann so angeordnet werden, dass sie regelmässig einen bestimmten Abfrage-Zyklus wieder­holt, wobei jeder Sensor innerhalb jedes Zykluses abge­fragt wird. Die Resultate für jeden Zyklus werden dann an eine Auswertung geliefert, wo eine allfällige Abwei­chung des momentanen Niveaus vom Sollniveau ermittelt wird. Die Grösse dieser Abweichung wird als ein geeigne­tes Signal dem Regler zur Verfügung gestellt.The interrogation device can be arranged in such a way that it regularly repeats a specific interrogation cycle, with each sensor being interrogated within each cycle. The results for each cycle are then sent to an evaluation, where a possible deviation of the current level from the target level is determined. The size of this deviation is made available to the controller as a suitable signal.

Die Auswertung kann so ausgelegt werden, dass sie anders auf eine von den Sensoren angezeigte Niveauänderung in der einen Richtung, als auf eine von den Sensoren ange­zeigten Niveauänderung in der anderen Richtung reagieren kann. Beispielsweise kann die Auswertung so angeordnet werden, dass sie unter vorbestimmten Umständen eine "scheinbare" Niveauänderung in der einen Richtung (z.B. nach unten) sofort und vollwertig weitergibt, während sie eine "scheinbare" Niveauänderung in der anderen Richtung (z.B. nach oben) nur verzögert und/oder in einem in einer vorbestimmten Weise reduzierten Mass weitergibt. Auf diese Weise können "Täuscheffekte" reduziert werden.The evaluation can be designed in such a way that it can react differently to a change in level indicated by the sensors in one direction than to a change in level indicated by the sensors in the other direction. For example, the evaluation can be arranged in such a way that, under predetermined circumstances, it immediately and fully passes on an "apparent" level change in one direction (eg downward), while only delaying an "apparent" level change in the other direction (eg upward) and / or to a reduced extent in a predetermined manner. In this way, "deceptive effects" can be reduced.

Wenn die Sensorenreihe von unten nach oben betrachtet wird, kann der erste Sensor, welcher kein Material in seinem Arbeitsbereich anzeigt, als bestimmend für das scheinbare aktuelle Niveau akzeptiert werden.If the row of sensors is viewed from the bottom up, the first sensor that shows no material in its working area can be accepted as determining for the apparent current level.

In Kombination mit einem Füllschacht gemäss dem ersten Aspekt der Erfindung kann ein die Abweichung darstellen­des Signal durch den Regler gemäss einer vorbestimmten Regelfunktion verarbeitet werden, um ein vom Regler ge­liefertes Ausgangssignal zu erzeugen. Dieses variable Ausgangssignal kann als Führungsgrösse (Sollwert) für einen weiteren Regler dienen, welcher das Fördermittel direkt regelt. Wie im Fall der DE-PS 2834586 kann eine Speisewalze (oder ein Speisewalzenpaar) für in einem Speiseschacht gespeicherte Flocken als Fördermittel die­nen. Der Regler kann dann die Drehzahl der Speisewalze regeln.In combination with a filling shaft according to the first aspect of the invention, a signal representing the deviation can be processed by the controller according to a predetermined control function in order to generate an output signal supplied by the controller. This variable output signal can be used as a reference variable (setpoint) for serve another controller, which regulates the funding directly. As in the case of DE-PS 2834586, a feed roller (or a pair of feed rollers) can serve as funding for flakes stored in a feed shaft. The controller can then regulate the speed of the feed roller.

Vorzugsweise ist die genannte Regelfunktion veränderbar in Abhängigkeit von der Grösse einer festgestellten Ab­weichung zwischen Soll- und Isthöhen der Fasersäule. Der ganze vom Höhenmessgerät definierte Messbereich kann z.B. in zwei oder mehr (vorzugsweise vier) Zonen unterteilt werden, wobei für jede Zone eine jeweilige Regelfunktion bestimmt ist. Vorzugsweise aber ist jede Regelfunktion eine sogenannte PI-Funktion.The said control function can preferably be changed as a function of the size of a detected deviation between the desired and actual heights of the fiber column. The entire measuring range defined by the height measuring device can e.g. be divided into two or more (preferably four) zones, a respective control function being determined for each zone. However, each control function is preferably a so-called PI function.

Als Beispiele werden einige Ausführungen gemäss der Er­findung nun anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Alle Figuren sind schematisch. Es zeigt:

  • Fig. 1 Eine Seitenansicht eines Füllschachtes gemäss dem Stand der Technik,
  • Fig. 2 eine Modifikation des Schachtes von Fig. 1, so dass der umgebaute Schacht gemäss dieser Erfindung arbeiten kann,
  • Fig. 3 ein Blockdiagramm des Regelkreises, welcher gemäss der in Fig. 2 dargestellten Modifikation gebildet wird,
  • Fig. 4A eine Seitenansicht von einem Teil des Schachtes der Fig. 2 mit einer darin gebildeten Faser­ säule und einem Höhenmessorgan zur Ermittlung der Höhe dieser Säule,
  • Fig. 4B einen Querschnitt des gleichen Schachtes,
  • Fig. 5 eine Anordnung von Sensoren eines Höhenmessor­gans,
  • Fig. 6 ein Diagramm zur Erklärung von einem vorge­schlagenen Verfahren zur Ermittlung der Säulen­höhe mit einer Anordnung gemäss Fig. 5,
  • Fig. 7 ein Blockschaltbild eines Höhenmessorgans,
  • Fig. 8 eine Auswertungseinheit zur Auswertung von Ausgangssignalen des Höhenmessorgans,
  • Fig. 9 ein Diagramm zur Erklärung einer gedachten Ein­teilung des vom Höhenmessorgan abgedeckten Messbereiches,
  • Fig. 10 ein Ablaufdiagramm für den in Fig. 3 gezeigten Regler,
  • Fig. 11 ein Diagramm einer möglichen Variante des Regelkreises,
  • Fig. 12 ein Diagramm zur Erklärung der bevorzugten Anordnung der Sensoren des Höhenmessorgans.
  • Fig. 13 zeigt eine Variante der Anordnung von Fig. 8
As examples, some embodiments according to the invention will now be explained in more detail with reference to the drawings. All figures are schematic. It shows:
  • 1 is a side view of a filling shaft according to the prior art,
  • FIG. 2 shows a modification of the shaft of FIG. 1, so that the modified shaft can work according to this invention,
  • 3 is a block diagram of the control loop, which is formed according to the modification shown in FIG. 2,
  • 4A is a side view of part of the shaft of FIG. 2 with a fiber formed therein column and a height measuring device to determine the height of this column,
  • 4B shows a cross section of the same shaft,
  • 5 shows an arrangement of sensors of an altimeter,
  • 6 shows a diagram for explaining a proposed method for determining the column height with an arrangement according to FIG. 5,
  • 7 is a block diagram of an altimeter,
  • 8 shows an evaluation unit for evaluating output signals of the height measuring device,
  • 9 is a diagram for explaining an imaginary division of the measuring range covered by the height measuring element,
  • 10 is a flowchart for the controller shown in FIG. 3,
  • 11 is a diagram of a possible variant of the control loop,
  • Fig. 12 is a diagram for explaining the preferred arrangement of the sensors of the height measuring element.
  • FIG. 13 shows a variant of the arrangement from FIG. 8

Der in der Figur 1 abgebildete Füllschacht 20 wird nur kurz beschrieben werden, da er in der oben erwähnten "mittex"-Veröffentlichung ausführlich erläutert worden ist. Der Schacht 20 wird im Betrieb mit Faserflocken von in der Putzereilinie vorgeschalteten Maschinen über einen nicht abgebildeten pneumatischen Speisekanal be­liefert. Flocken werden aus diesem Kanal in einem Aus­scheidekopf 22 ausgeschieden, so dass sie zusammen mit Transportluft nach unten in einen sogenannten Speise­schacht 24 fliessen. Eine Wand 26 des Speiseschachtes ist durch ein Lochblech gebildet, so dass die Transport­luft durch diese Wand 26 in einen Beruhigungsraum 28 und von dort ein Abluftgehäuse 30 abfliessen kann. Die Flocken selber können nicht durch die Löcher des Loch­bleches gelangen und bilden eine Watte (nicht gezeigt) im Speiseschacht 24 oberhalb eines Speisewalzenpaares 32.The filling shaft 20 shown in FIG. 1 will only be described briefly, since it was explained in detail in the "mittex" publication mentioned above is. In operation, the shaft 20 is supplied with fiber flakes from machines upstream in the blowroom line via a pneumatic feed channel (not shown). Flakes are excreted from this channel in a separating head 22, so that they flow downward together with transport air into a so-called feed shaft 24. A wall 26 of the feed shaft is formed by a perforated plate, so that the transport air can flow through this wall 26 into a calming space 28 and from there an exhaust air housing 30. The flakes themselves cannot pass through the holes in the perforated plate and form a wadding (not shown) in the feed shaft 24 above a pair of feed rollers 32.

Die Speisewalzen 32 können durch einen Motor 34 ange­trieben werden, um Material aus der im Speiseschacht 24 gebildeten Watte an eine vom Motor 36 angetriebene Auflösewalze 38 zu liefern. Der Speiseschacht dient also als ein reservebildender Schacht. Die Konstruktion der Walze 38 und der ihr umgebenden Führungsbleche sind in den eingangs erwähnten Patentanmeldungen behandelt wor­den und werden daher hier nicht weiter beschrieben wer­den.The feed rollers 32 can be driven by a motor 34 in order to deliver material from the wadding formed in the feed shaft 24 to an opening roller 38 driven by the motor 36. The feed shaft therefore serves as a reserve-forming shaft. The construction of the roller 38 and the guide plates surrounding it have been dealt with in the patent applications mentioned at the outset and will therefore not be described further here.

Das von den Speisewalzen 32 und Auflösewalze 38 beförderte Material fällt als kleinere Flocken oder als Einzelfasern in einen sogenannten Vorlageschacht 40, wo es eine Faser- ­oder Flockensäule (nicht gezeigt) oberhalb eines Abzugs­walzenpaares 42 bildet. Material vom unteren Ende dieser nicht gezeigten Säule kann durch das die Walzen 42 bein­haltende Abzugsaggregat 44 an den Einzugszylinder 46 einer nicht abgebildeten Karde geliefert werden. Obwohl der in Figur 1 gezeigte Füllschacht 20 insbesondere für die Kardenspeisung konstruiert ist, kann ein im wesent­lichen identischer Schacht zur Speisung von Fasermaterial an andere Maschinen in einer Putzereilinie verwendet werden. Dazu werden die Schachtteile in der schon be­schriebenen Anordnung in einem Gehäuse 48 montiert.The material conveyed by the feed rollers 32 and opening roller 38 falls as smaller flakes or as individual fibers into a so-called feed chute 40, where it forms a fiber or flake column (not shown) above a pair of draw-off rollers 42. Material from the lower end of this column, not shown, can be supplied through the take-off unit 44 comprising the rollers 42 to the feed cylinder 46 of a card, not shown. Even though The filling shaft 20 shown in FIG. 1 is designed in particular for card feeding, an essentially identical shaft can be used for feeding fiber material to other machines in a blowroom line. For this purpose, the shaft parts are mounted in a housing 48 in the arrangement already described.

Zur Regelung der Säulenhöhe im Vorlageschacht 40 werden in dieser bekannten Anordnung eine untere Lichtschranke 50 und eine obere Lichtschranke 52 vorgesehen. Die vor­gesehene Arbeitsweise dieser Lichtschranken in Zusammen­arbeit mit dem Motor 34 ist in der Einleitung zu dieser Patentschrift schon angedeutet und im eingangs erwähnten Artikel aus der Fachpresse vollständig beschrieben wor­den, so dass auf eine weitere Beschreibung hier verzich­tet werden kann. Gemäss einer Ausführung dieser Erfindung soll das bekannte Höhenregelsystem der Fig. 1 durch das neue System der Fig. 2 ersetzt werden.In this known arrangement, a lower light barrier 50 and an upper light barrier 52 are provided to regulate the column height in the feed shaft 40. The intended mode of operation of these light barriers in cooperation with the motor 34 has already been indicated in the introduction to this patent specification and has been completely described in the article from the specialist press mentioned at the outset, so that a further description can be dispensed with here. According to an embodiment of this invention, the known height control system of FIG. 1 is to be replaced by the new system of FIG. 2.

Der in Fig. 2 abgebildete Speiseschacht 24, Vorlageschacht 40, Speisewalzenpaar 32 und Oeffnerwalze 38 bleiben un­verändert und sind daher mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 versehen. Der Antriebsmotor 34A für das Speisewalzenpaar 32 muss eine stetige oder kontinuier­liche Geschwindigkeitsregulierung ermöglichen, statt des einfachen Schaltens zwischen Langsam- und Schnellgang in der Anordnung gemäss Fig. 1. Anstelle der Lichtschranken 50, 52 ist nun ein nachfolgend näher beschriebenes Höhen­messorgan 54 vorgesehen, welches Ausgangssignale an eine Auswertung 56 liefert. Ein Regler 58 erhält Ausgangssig­nale von der Auswertung 56 und reagiert darauf, um die Geschwindigkeit des Motors 34A zu steuern. Es wird also ein Regelkreis gebildet, welcher die in Fig. 3 gezeigte Form haben kann.The feed chute 24, feed chute 40, feed roller pair 32 and opening roller 38 shown in FIG. 2 remain unchanged and are therefore provided with the same reference numerals as in FIG. 1. The drive motor 34A for the feed roller pair 32 must enable a constant or continuous speed regulation instead of simply switching between slow and fast speed in the arrangement according to FIG. 1. Instead of the light barriers 50, 52, a height measuring element 54, which is described in more detail below, is now provided, which outputs signals delivers to an evaluation 56. A controller 58 receives output signals from evaluation 56 and responds to control the speed of motor 34A. A control loop is thus formed, which can have the form shown in FIG. 3.

Die Regelstrecke des Regelkreises beinhaltet den Speise­schacht 24 mit dem unteren Ende der Watte 60 (Fig. 2) und den Vorlageschacht 40 mit der Faser- oder Flocken­säule 62 (Fig. 2), wobei die Höhe, d.h. die Position der obersten Oberfläche 64 der Säule 62 im Vorlageschacht 40 geregelt werden sollte. Aus dem unteren Ende des Schachtes 40 findet ein Materialabfluss MFa statt, wel­cher vom Regelkreis selber nicht beeinflusst werden kann. Zwischen dem Speiseschacht 24 und dem Vorlageschacht 40 findet ein Materialfluss MFe statt, welcher innerhalb des Regelkreises stattfindet und über die Stelleinrich­tung (d.h. über das Stellglied in der Form des Speise­walzenpaares 32 sowie den Stellantrieb in der Form des Motors 34A) durch den Regelkreis gesteuert werden kann, um die Säulenhöhe im Vorlageschacht 40 so gut wie mög­lich konstant zu halten.The control path of the control loop includes the feed shaft 24 with the lower end of the wadding 60 (FIG. 2) and the feed shaft 40 with the fiber or flake column 62 (FIG. 2), the height, i.e. the position of the uppermost surface 64 of the column 62 in the feed chute 40 should be regulated. A material outflow MFa takes place from the lower end of the shaft 40 and cannot be influenced by the control loop itself. Between the feed shaft 24 and the feed shaft 40, a material flow MFe takes place, which takes place within the control loop and can be controlled by the control loop via the control device (ie via the actuator in the form of the feed roller pair 32 and the actuator in the form of the motor 34A) in order to keep the column height in the feed chute 40 as constant as possible.

Die Messeinrichtung des Regelkreises wird durch das di­rekt am Vorlageschacht 40 angebrachte Höhenmessorgan 54 zusammen mit der dazu gehörenden Signalauswertung 56 ge­bildet. Die Auswertung 56 enthält eine erste Einheit 56A, welche ein die momentan aktuelle Säulenhöhe (das Säulen­niveau) darstellendes Signal h abgibt und eine zweite Einheit 56B, welche einen Vergleich zwischen dieser Ist-­Höhe und einer vorbestimmten Soll-Höhe durchführt, um ein eine allfällige Höhenabweichung darstellendes Signal e zu erzeugen.The measuring device of the control loop is formed by the height measuring element 54 attached directly to the feed shaft 40 together with the associated signal evaluation 56. The evaluation 56 contains a first unit 56A, which emits a signal h representing the current current column height (the column level) and a second unit 56B, which carries out a comparison between this actual height and a predetermined target height, by a possible height deviation generating signal e.

Der Regler 58 in Fig. 2 wird im Beispiel von Fig. 3 durch zwei Elemente gebildet, nämlich durch einen Mikroprozes­sor 58A und einen Motorenregler 58B. Letzterer muss dem Motor 34A angepasst werden und kann dazu von einer ge­wöhnlichen Konstruktion sein, so dass auf eine weitere Beschreibung hier verzichtet werden kann. Der Mikropro­zessor 58A verarbeitet das Signal e gemäss einem vorbe­stimmten Regelalgorithmus, um ein den Sollwert für den Motorenregler 58B darstellendes Signal n abzugeben.In the example of FIG. 3, controller 58 in FIG. 2 is formed by two elements, namely by a microprocessor 58A and a motor controller 58B. The latter must be adapted to the motor 34A and can be of an ordinary construction, so that another Description can be omitted here. The microprocessor 58A processes the signal e in accordance with a predetermined control algorithm in order to output a signal n representing the setpoint for the motor controller 58B.

Dem Fachmann wird klar sein, dass die Einteilung dieses Regelkreises in verschiedene Elemente, insbesondere, was die Auswertung 56 und Mikroprozessor 58A anbetrifft, zum Teil zwecks einer vollständigen Beschreibung, durch­geführt worden ist. In der Praxis, dank der modernen Elektronik, können viele Operationen in einem einzigen Bauelement (Chip) durchgeführt werden.It will be clear to the person skilled in the art that the division of this control loop into various elements, in particular with regard to the evaluation 56 and microprocessor 58A, has been carried out in part for the purpose of a complete description. In practice, thanks to modern electronics, many operations can be carried out in a single component (chip).

Höhen- bzw. NiveaumessungHeight or level measurement

Anhand von den Figuren 4 bis 7 werden nun Beispiele eines Höhenmessgerätes zum Gebrauch in einer Schachtan­ordnung gemäss Fig. 2 beschrieben werden. Als erster Schritt wird anhand von Fig. 4 die Position des Höhen­messgerätes gegenüber dem Vorlageschacht 40 erläutert werden, was gleichzeitig gewisse Anforderungen an das Gerät selber klarstellen wird.Examples of a height measuring device for use in a shaft arrangement according to FIG. 2 will now be described with reference to FIGS. 4 to 7. As a first step, the position of the height measuring device in relation to the feed chute 40 will be explained with reference to FIG. 4, which at the same time will clarify certain requirements for the device itself.

Fig. 4 enthält ein Hauptdiagramm 4A und ein Nebendiagramm 4B. Im Nebendiagramm, Fig. 4B, ist der Vorlageschacht 40 von oben im Querschnitt betrachtet, um die Position des Gerätes 54 ungefähr in der Mitte einer Längsseite des rechteckigen Querschnitts zu zeigen. Das Gerät 54 enthält eine Reihe von Sensoren, wovon in diesem Bei­spiel jeder als Lichtschranke gebildet ist. In dem dar­gestellten Beispiel ist jede Lichtschranke als Zwei-Weg-­Vorrichtung gebildet, mit einer Sender-Empfänger-Einheit in einem Gehäuse 54A auf einer Seite des Vorlageschachtes 40 und einem Reflektor 54B auf der gegenüberstehenden Schachtseite. Die Lichtschranken des Gerätes 54 könnten aber als Ein-Weg-Vorrichtungen gebildet werden, so dass jede ein Senderelement auf einer Schachtseite und ein Empfängerelement auf der gegenüberstehenden Schachtseite enthält, wobei der Reflektor 54B dann entfällt.4 includes a main diagram 4A and a sub-diagram 4B. In the side diagram, FIG. 4B, the feed chute 40 is viewed in cross section from above in order to show the position of the device 54 approximately in the middle of a long side of the rectangular cross section. The device 54 contains a number of sensors, each of which is formed as a light barrier in this example. In the example shown, each light barrier is designed as a two-way device, with a transmitter-receiver unit in a housing 54A on one side of the feeder shaft 40 and a reflector 54B on the opposite side Manhole side. The light barriers of the device 54 could, however, be formed as one-way devices so that each contains a transmitter element on one side of the shaft and a receiver element on the opposite side of the shaft, the reflector 54B then being omitted.

Das Gehäuse 54A in Fig. 4A ist auf einer transparenten Scheibe 66 montiert, und Letztere ist in der Seitenwand 68 des Schachtes angebracht, so dass die Lichtstrahlen der Schranken quer zur Breite des Schachtes bis zum und vom Reflektor 54B gesendet werden können. Wie später im Zusammenhang mit den Figuren 5 bis 7 näher erläutert wird, sind die einzelnen Sensoren (in Fig. 4 nicht ge­zeigt) in einer senkrechten Reihe angeordnet. Eine vor­bestimmte Position innerhalb dieser Reihe (vorzugsweise ungefähr halbwegs zwischen den oberen und unteren Enden davon) stellt ein Sollniveau SN (eine Sollhöhe) dar. Vorzugsweise ist dieses Sollniveau SN soweit wie möglich von den Abzugswalzen 42 (Fig. 1) entfernt (möglichst grosse Säulenhöhe), ohne das Risiko einer Ueberfüllung des Schachtes 40 bis zur Oeffnerwalze 38 einzugehen. Ein geeigneter Abstand zwischen dem Sollniveau SN und der Mantelfläche der Oeffnerwalze 38 liegt im Bereich 200 bis 300mm, wobei die genannte Mantelfläche alle sich drehen­den Teile der Oeffnerwalze 38 (inkl. Garnitur) enthält.The housing 54A in FIG. 4A is mounted on a transparent plate 66, and the latter is mounted in the side wall 68 of the shaft so that the light beams of the barriers can be transmitted across the width of the shaft to and from the reflector 54B. As will be explained in more detail later in connection with FIGS. 5 to 7, the individual sensors (not shown in FIG. 4) are arranged in a vertical row. A predetermined position within this row (preferably approximately halfway between the upper and lower ends thereof) represents a target level SN (a target height). This target level SN is preferably as far as possible from the take-off rollers 42 (FIG. 1) (column height as large as possible) ) without taking the risk of overfilling the shaft 40 to the opening roller 38. A suitable distance between the desired level SN and the outer surface of the opening roller 38 is in the range 200 to 300 mm, the said outer surface containing all rotating parts of the opening roller 38 (including the clothing).

Das Sollniveau SN kann eindeutig definiert oder bestimmt werden. Die Bestimmung des aktuellen Niveaus (in Fig. 2 vereinfacht durch die Oberfläche 64 dargestellt) ist eine relativ komplizierte Operation, welche ein Ermittlungsver­fahren erfordert. Gewisse Probleme dieser Ermittlung können aus der Darstellung der Fasersäule 62 in Fig. 4A und der schematischen Darstellung der neuankommenden Flocken 70 erkannt werden.The target level SN can be clearly defined or determined. Determining the current level (represented in simplified form by surface 64 in FIG. 2) is a relatively complicated operation, which requires a determination process. Certain problems with this determination can be seen from the representation of the fiber column 62 in FIG. 4A and the schematic representation of the newly arriving flakes 70.

Wie in Fig. 4A schematisch dargestellt, wird die oberste Fläche der Säule 62 nie eine waagrechte Ebene bilden, und neuantretende Flocken 70 werden normalerweise ober­halb dieser Säulenoberfläche und gleichzeitig innerhalb des Gesamtmessbereiches vom Höhenmessgerät 54 vorhanden sein. Es wird also klar sein, erstens, dass das Gerät 54 kein "genaueres" oder "absolutes" aktuelles Niveau abtasten kann (weil kein solches Niveau existiert) und zweitens, dass allfällige "Täuscheffekte" berücksichtigt werden müssen, welche von neuantretenden, in der Nähe der Säulenoberfläche vorhandenen Flocken verursacht wer­den können.As shown schematically in FIG. 4A, the uppermost surface of column 62 will never form a horizontal plane, and new flakes 70 will normally be present above this column surface and at the same time within the total measuring range of the height measuring device 54. It will therefore be clear, firstly that the device 54 cannot sense a "more precise" or "absolute" current level (because there is no such level) and secondly that any "deceptive effects" must be taken into account, which come from newcomers nearby existing flakes can be caused on the column surface.

Eine geeignete Methode, diese Schwierigkeiten zu über­winden, wird nun anhand der Schemen von Fig. 5 und 6 er­läutert werden.A suitable method for overcoming these difficulties will now be explained using the diagrams of FIGS. 5 and 6.

Fig. 5 zeigt eine senkrechte Reihe von n Sensoren, welche von unten nach oben sukzessiv numeriert worden sind. Zwecks einer übersichtlichen Darstellung ist jeder Sensor als eine Ein-Weg-Lichtschranke dargestellt, mit jewei­ligen Senderelementen S1 bis Sn und entsprechenden Emp­fängerelementen E1 bis En. Fig. 5 zeigt die beiden unter­sten Lichtschranken 1 und 2 und die drei obersten Schran­ken n-2 bis n. Die Sollhöhe oder das Sollniveau SN (Fig. 4A) liegt irgendwo zwischen den Schranken 2 und n-2. Die Fasersäule sollte also normalerweise den Empfänger E1 und E2 gegenüber den entsprechend zugeordneten Sendern S1 und S2 abdecken, die Empfänger EN-2 bis En hingegen gegenüber den entsprechend zugeordneten Sendern Sn-2 bis Sn frei­lassen. Wie aber schon im Zusammenhang mit Fig. 4A an­gedeutet, kann der eine oder andere oder jeder Lichtstrahl von diesen oberen Lichtschranken durch neuantretende Faserflocken 70 (Fig. 4A) unterbrochen werden.5 shows a vertical row of n sensors which have been numbered successively from bottom to top. For the sake of clarity, each sensor is shown as a one-way light barrier, with respective transmitter elements S1 to Sn and corresponding receiver elements E1 to En. FIG. 5 shows the two lowest light barriers 1 and 2 and the three uppermost barriers n-2 to n The target height or target level SN (FIG. 4A) lies somewhere between the barriers 2 and n-2. The fiber column should therefore normally cover the receivers E1 and E2 with respect to the correspondingly assigned transmitters S1 and S2, while the receivers EN-2 to En should be left blank with the correspondingly assigned transmitters Sn-2 to Sn. However, as already indicated in connection with FIG. 4A, one or the other or each light beam from these upper light barriers can be replaced by new ones Fiber flakes 70 (Fig. 4A) are interrupted.

Für jeden Sensor ist ein gedachter "Arbeitsbereich" durch den Weg des Lichtstrahls vom Sender zum Empfänger (des gleichen Sensors) definiert. Wenn sich Flocken in diesem "Arbeitsbereich" befinden, wird der Lichtstrahl unter­brochen.An imaginary "work area" is defined for each sensor by the path of the light beam from the transmitter to the receiver (of the same sensor). If there are flakes in this "work area", the light beam is interrupted.

Die Sensoren können kontinuierlich oder in beliebigen Intervallen nach ihren jeweiligen "Zuständen" abgefragt werden, d.h., ob ihre jeweiligen Lichtstrahle unter­brochen (Zustand - abgedeckt) worden sind oder nicht (Zustand - frei). Bei einer solchen Abfragung muss die Säulenhöhe niedriger liegen als der Arbeitsbereich der ersten freien Schranke vom unteren Ende der Reihe. Die Position des benachbarten, tieferen, abgedeckten Sensors kann als das "scheinbare" aktuelle Niveau bezeichnet werden.The sensors can be queried continuously or at any intervals for their respective "states", i.e. whether their respective light beams have been interrupted (state - covered) or not (state - free). With such a detection, the column height must be lower than the working area of the first free barrier from the lower end of the row. The position of the adjacent, deeper, covered sensor can be referred to as the "apparent" current level.

Angenommen, die Lichtschranken werden nicht kontinuierlich, sondern sequentiell (gemäss einem wiederholbaren Abfrage­zyklus) nach ihren Zuständen abgefragt, so kann für jeden Abfragezyklus durch Auswertung der Ausgangssignale von den Lichtschranken ein bestimmtes "scheinbares" Niveau ermittelt werden. Mögliche Resultate einer solchen Aus­wertung sind für 13 sukzessive Abfragezyklen im Balken­diagramm von Fig. 6 dargestellt. In diesem Diagramm stellt jeder Balken das Resultat eines Abfragezykluses dar, und die Balkenhöhe gibt die Anzahl Lichtschranken an, welche, vom untersten Reihenende gesehen, durch Fasermaterial ab­gedeckt sind, d.h. zwischen dem untersten Reihenende und der ersten freien Lichtschranke.Assuming that the light barriers are not queried for their states sequentially, but sequentially (according to a repeatable polling cycle), a certain "apparent" level can be determined for each polling cycle by evaluating the output signals from the light barriers. Possible results of such an evaluation are shown for 13 successive query cycles in the bar diagram of FIG. 6. In this diagram, each bar represents the result of a query cycle, and the bar height indicates the number of light barriers that are covered by fiber material, as seen from the bottom end of the row, ie between the bottom end of the row and the first free light barrier.

Die senkrechte Achse des Balkendiagramms ist entsprechend gemäss der Sensornumerierung eingeteilt, wobei gleiche Abstände zwischen den Sensoren angenommen werden.The vertical axis of the bar chart is divided according to the sensor numbering, whereby the same distances between the sensors are assumed.

Wie nachfolgend näher erläutert wird, ist die von der Auswertung ermittelte Säulenhöhe nicht unbedingt der scheinbaren, durch die Balkenhöhe dargestellten Säulen­höhe gleichgesetzt. Die Verarbeitung der Höhensignale innerhalb der Auswertung hängt von der Richtung allfäl­liger Höhenänderungen ab. Die daraus resultierenden er­mittelten Säulenhöhen sind in Fig. 6 durch die gestri­chelte Linie angedeutet.As will be explained in more detail below, the column height determined by the evaluation is not necessarily the same as the apparent column height represented by the bar height. The processing of the height signals within the evaluation depends on the direction of any changes in height. The resulting column heights are indicated in Fig. 6 by the dashed line.

Einfachheitshalber wird angenommen, dass im ersten Ab­fragezyklus in Fig. 6 der ermittelte Wert dem scheinba­ren Wert gleichgesetzt wird. Im gegebenen Beispiel sind beide Werte mit vier "Einheiten" (abgedeckte Sensoren vom unteren Reihenende) angegeben. Im zweiten Abfrage­zyklus fällt der scheinbare Wert auf zwei Einheiten. Aus einer Betrachtung der Figuren 4A und 5 wird es klar sein, dass das aktuelle Niveau auf keinen Fall oberhalb des scheinbaren Niveaus liegen kann. Der ermittelte Wert ent­spricht also auch im zweiten Abfragezyklus dem schein­baren Wert.For the sake of simplicity, it is assumed that in the first interrogation cycle in FIG. 6, the determined value is set equal to the apparent value. In the given example, both values are given with four "units" (sensors covered from the bottom end of the row). In the second polling cycle, the apparent value drops to two units. From a consideration of FIGS. 4A and 5, it will be clear that the current level can in no case be above the apparent level. The determined value also corresponds to the apparent value in the second query cycle.

Im dritten Abfragezyklus erhöht sich der scheinbare Wert auf fünf Einheiten. Aus der Betrachtung der Figuren 4A und 5 wird klar, dass das aktuelle Niveau sehr wohl unter­halb des scheinbaren Niveaus liegen kann, so dass eine Erhöhung des scheinbaren Niveaus zwischen zwei sukzessi­ven Abfragezyklen nicht ohne weiteres als "gültig" ak­zeptiert werden kann. Die Auswertung gibt also eine Er­höhung weiter, aber nicht vollwertig, sondern in einem gemäss einer vorbestimmten Funktion reduzierten Mass.In the third polling cycle, the apparent value increases to five units. It becomes clear from the consideration of FIGS. 4A and 5 that the current level can very well be below the apparent level, so that an increase in the apparent level between two successive query cycles cannot be accepted as "valid" without further ado. The evaluation therefore passes on an increase, but not fully, but to a reduced extent according to a predetermined function.

In Fig. 6 laufen das Balkendiagramm und die gestrichelte Linie während des dritten Abfragezykluses entsprechend auseinander. Gemäss der gestrichelten Linie wird eine Säulenhöhe von zwei Einheiten ermittelt.6, the bar diagram and the dashed line diverge accordingly during the third polling cycle. According to the dashed line, a column height of two units is determined.

Im vierten Abfragezyklus geht das scheinbare Niveau noch weiter nach oben, was eine weitere Erhöhung der gestri­chelten Linie (und des entsprechend ermittelten Wertes für die Säulenhöhe) verursacht. Im fünften Zyklus kommt das scheinbare Niveau wieder leicht nach unten, ohne das Balkendiagramm und die gestrichelte Linie wieder zusam­menlaufen zu lassen. Letzteres geschieht im sechsten Abfragezyklus, wenn der scheinbare Wert wieder unterhalb des ermittelten Wertes fällt. Die Realisierung dieses Schrittes wird nachfolgend im Zusammenhang mit Fig. 8 beschrieben werden.In the fourth polling cycle, the apparent level goes up further, which causes a further increase in the dashed line (and the correspondingly determined value for the column height). In the fifth cycle, the apparent level comes down slightly again without bringing the bar chart and the dashed line together again. The latter happens in the sixth polling cycle when the apparent value falls below the determined value again. The implementation of this step will be described below in connection with FIG. 8.

Die Abfragezyklen 7 bis 10 zeigen, dass periodische, klei­nere Schwankungen der Säulenhöhe nach oben von der Aus­wertung praktisch nicht weitergegeben werden, da sie durch die von der Ermittlungsfunktion ausgehenden Verzögerung "geglättet" werden. Wie für die letzten drei Abfragezyk­len in Fig. 6 gezeigt, wird der scheinbare Wert nach ei­ner gewissen Zeitverzögerung vom ermittelten Wert einge­holt, falls er oben bleibt.The query cycles 7 to 10 show that periodic, smaller fluctuations in the column height are practically not passed on by the evaluation, since they are "smoothed" by the delay emanating from the determination function. As shown for the last three polling cycles in FIG. 6, the apparent value is obtained from the determined value after a certain time delay if it remains at the top.

Fig. 6 zeigt, dass eine stufen- oder treppenförmige Zu­nahme des Signals am Eingang der Auswertung eine treppen­förmige Erhöhung des (durch das Signal h dargestellten) ermittelten Niveaus bewirkt. Wie nachfolgend näher be­schrieben wird, kann dieses Resultat durch einen digitalen Tiefpassfilter bewerkstelligt werden, wobei die Filter­charakteristik so eingestellt wird, dass sich eine stu­ fenförmige Erhöhung des Eingangssignales erst nach einer vorbestimmten Anzahl Abfragezyklen (Zeitverzögerung) voll­wertig im ermittelten Niveau niederschlägt (in Fig. 6, nach 4 Abfragezyklen - siehe Zyklen 11, 12 und 13). Während also das Signal x nur diskrete Werte (entspre­chend einer Anzahl Sensoren) annimmt, kann das Signal h durch die Filterung hervorgerufene beliebige Werte an­nehmen.FIG. 6 shows that a step-like or step-like increase in the signal at the input of the evaluation causes a step-like increase in the level (represented by the signal h). As will be described in more detail below, this result can be brought about by a digital low-pass filter, the filter characteristic being set such that a stu fen-shaped increase in the input signal only after a predetermined number of polling cycles (time delay) is fully reflected in the determined level (in FIG. 6, after 4 polling cycles - see cycles 11, 12 and 13). Thus, while the signal x only accepts discrete values (corresponding to a number of sensors), the signal h can assume any values caused by the filtering.

Fig. 7 zeigt weitere Einzelheiten eines Höhenmessgerätes, welches gemäss dem im Zusammenhang mit den Figuren 5 und 6 beschriebenen System arbeiten kann. Das Gerät enthält acht Ein-Weg-Lichtschranken mit Sendern S1 bis S8 und jeweilige entsprechende Empfänger E1 bis E8. Die Licht­schranken werden im Multiplex-Verfahren betrieben, so dass sie der Reihe nach eingeschaltet werden, wobei in­nerhalb einem einzigen Abfragezyklus jede Lichtschranke einmal eingeschaltet wird. Die Periode des Abfragezykluses ist so kurz, dass Bewegungen von noch fallenden Flocken innerhalb eines Abfrage-Intervalls vernachlässigt werden können. Die Lichtschranken werden der Reihe nach einge­schaltet, um gegenseitige Beeinflussung zu vermeiden. Falls solche gegenseitige Beeinflussung anders vermieden werden kann (z.B. durch geeignete Modulation der Licht­signale oder durch Farbenfiltrierung), können die Licht­schranken mindestens gruppenweise gleichzeitig oder so­gar kontinuierlich eingeschaltet werden. Im gegebenen Beispiel ist der Abfrageintervall durch den Multiplexer 72 bestimmt. Im Falle gleichzeitiger Einschaltung könnte ein Abfrageintervall anders bestimmt werden, z.B. durch einen geeigneten Taktgeber.FIG. 7 shows further details of a height measuring device which can work according to the system described in connection with FIGS. 5 and 6. The device contains eight one-way light barriers with transmitters S1 to S8 and respective corresponding receivers E1 to E8. The light barriers are operated in multiplex mode so that they are switched on in sequence, with each light barrier being switched on once within a single polling cycle. The period of the polling cycle is so short that movements of falling flakes within a polling interval can be neglected. The light barriers are switched on in order to avoid mutual interference. If such mutual interference can be avoided in other ways (e.g. by suitable modulation of the light signals or by color filtering), the light barriers can be switched on at least in groups at the same time or even continuously. In the given example, the polling interval is determined by the multiplexer 72. In the case of simultaneous activation, a polling interval could be determined differently, e.g. by a suitable clock.

Während eines bestimmten Abfrageintervalls werden die Zustandssignale von den Empfängern E1 bis E8 über eine Datenleitung 74 in ein Schieberegister 76 eingelesen, wobei die Leseoperation durch Signale auf einer Trigger-­Leitung 78 vom Multiplexer 72 gesteuert wird. Am Ende des Abfrageintervalls stehen also Daten bezüglich aller acht Empfängerzustände auf den Ausgängen 80 des Schiebe­registers 76. Durch ein geeignetes Strobe-Signal auf der Leitung 82 kann das Auslesen der Zustandsdaten durch ein Ausgangstor 84 durchgeführt werden, so dass die ent­sprechenden Informationen an die noch zu beschreibende Auswertungs-Einheit 56A (Fig. 3) über eine Steckerver­bindung 86 (Fig. 7) weitergeleitet werden können.During a specific polling interval, the status signals from the receivers E1 to E8 are transmitted via a Data line 74 read into a shift register 76, the read operation being controlled by signals on a trigger line 78 from multiplexer 72. At the end of the query interval, there are data relating to all eight receiver states on the outputs 80 of the shift register 76. The state data can be read out by an output gate 84 by means of a suitable strobe signal on line 82, so that the corresponding information is still available to them Descriptive evaluation unit 56A (Fig. 3) can be forwarded via a connector 86 (Fig. 7).

Auswertungevaluation

Die Auswertungs-Einheit 56A ist nochmals in Fig. 8 sche­matisch gezeigt, wobei das Schema weniger zur Darstellung der Realität als zur Erklärung der ausgeübten Operationen gewählt worden ist. Einheit 56A enthält eine Eingangs­stufe 88, welche die Daten vom Schieberegister 76 (Fig. 7) erhält. Daraus leitet die Einheit 56A das scheinbare Niveau durch Feststellung der Anzahl Lichtschranken zwi­schem dem unteren Reihenende und der ersten freien Lichtschranke ab und liefert ein entsprechendes Signal x an eine Ausgangsstufe 90.The evaluation unit 56A is shown again schematically in FIG. 8, the scheme being chosen less to represent reality than to explain the operations carried out. Unit 56A includes an input stage 88 which receives the data from shift register 76 (Fig. 7). From this, the unit 56A derives the apparent level by determining the number of light barriers between the lower end of the row and the first free light barrier and supplies a corresponding signal x to an output stage 90.

Das Signal x kann also diskrete Werte von 0 bis 8 dar­stellen. Für die Eingangsstufe 88 dient also das untere Reihenende, d.h. der Sensor Nr. 1 (und nicht die Sollhöhe) als Bezugsniveau, wobei alles unterhalb dieses Bezugsni­veaus als "0" betrachtet wird. Das Signal x entspricht also der Distanz zwischen diesem Bezugsniveau und der un­tersten Stelle innerhalb des Messbereiches, wo kein Mate­rial festgestellt wird, z.B. falls Sensor 1 selbst kein Ma­ terial feststellt, bleibt das Signal x auf "0" - Im all­gemeinen entspricht das Signal x der Nummer (L-1), wo L die Nummer der ersten freien Lichtschranke vom unteren Ende der Reihe ist.The signal x can therefore represent discrete values from 0 to 8. For the input stage 88, the lower end of the row, ie sensor no. 1 (and not the desired height), serves as the reference level, everything below this reference level being regarded as "0". The signal x thus corresponds to the distance between this reference level and the lowest point within the measuring range, where no material is detected, for example if sensor 1 itself does not measure determines the signal, the signal x remains at "0" - In general, the signal x corresponds to the number (L-1), where L is the number of the first free light barrier from the lower end of the row.

Die Ausgangsstufe 90 verarbeitet das Signal x zu einem Ausgangssignal h, wobei die Art der Verarbeitung von der Entwicklung des Signals x über die Zeit (von seiner "Ge­schichte") abhängig ist.The output stage 90 processes the signal x into an output signal h, the type of processing depending on the development of the signal x over time (on its "history").

Im durch Fig. 8 dargestellten Beispiel sind zwei "Ver­arbeitungsmethoden" vorgesehen:

  • -1. die direkte Weiterleitung des Signals x (unverändert) als Signal h,
  • -2. Tiefpassfiltrieren des Signals x und Weiterleitung des filtrierten Signals als das Signal h.
In the example represented by FIG. 8, two "processing methods" are provided:
  • -1. the direct forwarding of the signal x (unchanged) as signal h,
  • -2. Low pass filter the signal x and pass the filtered signal as the signal h.

In der Praxis werden alle in der Auswertungseinheit 56A durchgeführten Operationen durch die Software eines Mikro­prozessors ausgeführt. Zur bildlichen Darstellung ist eine entsprechende "Hardware-Lösung" in Fig. 8 gezeigt und nachfolgend beschrieben worden.In practice, all operations performed in the evaluation unit 56A are carried out by the software of a microprocessor. A corresponding “hardware solution” is shown in FIG. 8 for the purpose of illustration and has been described below.

Die direkte Weiterleitung ist durch die Signalbahn (By­pass) 91 dargestellt, während eine zweite Signalbahn einen Tiefpassfilter 89 umfasst. Ein steuerbarer Schalter 87 schickt das Signal x entweder an den Bypass 91 oder den Filter 89.The direct forwarding is represented by the signal path (bypass) 91, while a second signal path comprises a low-pass filter 89. A controllable switch 87 sends the signal x to either the bypass 91 or the filter 89.

Der Schalter 87 wird von einem Vergleichselement 93 ge­steuert, welches das momentane Signal x mit dem gerade vorher abgegebenen Signal h vergleicht (ein Speicher - ­nicht gezeigt - für das Signal h kann zwischen dem Filter 89 und dem Vergleichselement 93 eingeschaltet werden).The switch 87 is controlled by a comparison element 93, which compares the instantaneous signal x with the signal h just given previously (a memory - not shown - for the signal h can be between the filter 89 and the comparison element 93 are switched on).

Wenn das Element 93 feststellt, dass das Signal x unter­halb des vorher ausgegebenen Signals h liegt oder ihm gleich ist, wird Schalter 87 so gesteuert, dass das Signal x an Bypass 91 geliefert wird. Wenn hingegen das Element 93 feststellt, dass das Signal x höher ist als das vorher ausgegebenene Signal h, wird Schalter 87 so gesteuert, dass das Signal x an den Filter 89 geliefert wird.If element 93 determines that signal x is below or equal to previously output signal h, switch 87 is controlled so that signal x is provided to bypass 91. Conversely, if element 93 determines that signal x is higher than previously output signal h, switch 87 is controlled so that signal x is provided to filter 89.

Die Auswertungseinheit 56A erhält also vom Gerät 54 ein Signal, welches dem vom Gerät 54 festgestellten schein­baren Niveau entspricht. Die Einheit 56A liefert ein Signal h, welches dem ermittelten Niveau entspricht. Das Ausgangssignal h der Einheit 56A ändert sich als eine Funktion des vom Gerät 54 gelieferten Signals, wobei die Funktion selber in Abhängigkeit vom "Verhalten" des Eingangssignales veränderbar ist. Im gegebenen Beispiel ist diese Funktion davon abhängig, wie sich der momentane "Signalpegel" des Eingangssignals (in diskreten Werten 0 bis 8 des Signales x) im Verhältnis zu einem vorher ermittelten Ausgangssignal h verhält. Die Funktion ist entsprechend dem Eingangssignal zwischen zwei Formen (Tiefpassfiltrierung und unveränderte Weiterleitung) an­passbar, d.h. in einem Fall entspricht die Funktion einer 1:1 Wiedergabe des Eingangssignals.The evaluation unit 56A thus receives a signal from the device 54 which corresponds to the apparent level determined by the device 54. The unit 56A supplies a signal h which corresponds to the determined level. The output signal h of the unit 56A changes as a function of the signal supplied by the device 54, the function itself being changeable depending on the "behavior" of the input signal. In the given example, this function depends on how the instantaneous “signal level” of the input signal (in discrete values 0 to 8 of the signal x) behaves in relation to a previously determined output signal h. The function can be adjusted between two forms (low pass filtering and unchanged forwarding) according to the input signal, i.e. in one case the function corresponds to a 1: 1 reproduction of the input signal.

Die Erfindung ist aber nicht auf die als Beispiel auf­geführte Variante eingeschränkt. Es könnte sich z.B. als vorteilhaft erweisen, sowohl ein abnehmendes als auch ein zunehmendes Eingangssignal zu filtrieren, allerdings mit verschiedenen Grenzfrequenzen. Wo die Ermittlung der Ist­ höhe eine Veränderung des die scheinbare Höhe darstel­lenden Signales x erfordert, kann diese Veränderung durch eine andere Operation als Filtrierung durchgeführt werden. Es können z.B. Erfahrungswerte für die "echte" Bedeutung von "Niveausprüngen" durch Versuche festgelegt und in die Programmierung der Auswertung eingetragen werden. Als eine weitere Variante könnten z.B. "Durchschnittswerte" von einigen zusammengefassten Abfragezyklen weitergege­ben werden.However, the invention is not restricted to the variant listed as an example. For example, it could prove advantageous to filter both a decreasing and an increasing input signal, but with different cutoff frequencies. Where the determination of the actual height requires a change in the signal x representing the apparent height, this change can be carried out by an operation other than filtration. For example, empirical values for the "real" meaning of "level jumps" can be determined by tests and entered in the programming of the evaluation. As a further variant, "average values" of some combined query cycles could be passed on.

Aenderungen der Verarbeitungsfunktion könnten z.B. durch Aenderungen des Eingangssignales allein, statt durch Aenderungen des Eingangssignals im Vergleich zum Aus­gangssignal, hervorgerufen werden (wobei dann die Filt­rierung entsprechend geändert werden muss). Der Haupt­unterschied zum gegebenen Beispiel würde sich im Verhalten des Systems beim (langsamen) Absteigen von einer Spitze des scheinbaren Niveaus bemerkbar machen, z.B. in den Zyklen 4, 5 und 6 in Fig. 6, indem die Abstiegstendenz allein genügt, um die unveränderte Weiterleitung des Eingangssignals wieder in Kraft zu setzten. Die Funktion kann mehr als zwei Formen annehmen, wobei zusätzliche Formen erhebliche Vorteile bringen müssten, um die ent­sprechenden Komplikationen zu rechtfertigen.Changes in the processing function could e.g. caused by changes in the input signal alone, rather than by changes in the input signal compared to the output signal (in which case the filtering must be changed accordingly). The main difference from the example given would be seen in the behavior of the system when (slowly) descending from a peak of the apparent level, e.g. in cycles 4, 5 and 6 in FIG. 6, in that the descending tendency alone is sufficient to bring the unchanged forwarding of the input signal back into effect. The function can take more than two forms, and additional forms would have to bring significant benefits to justify the complications involved.

Im allgemeinen kann die optimale Auswertung empirisch (durch Betrachtung der Reaktion des Systems auf verschie­dene Niveauschwankungen) festgelegt werden. Die Auswertung sollte aber auf jeden Fall eine steigende Tendenz in ihrem Eingangssignal erkennen und nur modifiziert wei­terleiten.In general, the optimal evaluation can be determined empirically (by considering the system's response to various level fluctuations). In any case, the evaluation should recognize a rising tendency in its input signal and only pass it on modified.

Im Vergleichselement 56B (Fig. 3) wird die vom Signal h dargestellte ermittelte Höhe mit einer vorbestimmten Sollhöhe verglichen und ein Ausgangssignal e geliefert, um allfällige Abweichungen darzustellen. Dieses Ausgangs­signal umfasst zwei Komponenten, nämlich einen Richtungs­komponenten ± und eine Grösse. Das Signal wird gemäss dem Regelalgorithmus des Mikroprozessors 58A verarbeitet, wie nachstehend im Zusammenhang mit den Fig. 9 und 10 beschrieben werden soll. Vorerst aber werden gewisse mö­gliche Betriebszustände in der Regelstrecke behandelt werden.In the comparison element 56B (FIG. 3), the signal h the determined height shown is compared with a predetermined target height and an output signal e is supplied in order to represent any deviations. This output signal comprises two components, namely a directional component ± and a variable. The signal is processed in accordance with the control algorithm of the microprocessor 58A, as will be described below in connection with FIGS. 9 and 10. For the time being, however, certain possible operating states in the controlled system will be dealt with.

Zonen innerhalb des GesamtmessbereichesZones within the total measuring range

Die Regelung gemäss dieser Erfindung arbeitet mindestens während des normalen Produktionsbetriebes vorzugsweise ohne Eingriff der Bedienung. Dies bedeutet, dass der Regelung keinerlei Informationen über Sollproduktion der Karde (oder anderer zu beliefernden Maschinen) zur Verfügung gestellt werden. Die Regelung muss also auch dann funktionieren, wenn am Anfang ihrer Arbeit der Vor­lageschacht 40 (Fig. 1) vollständig leer ist (Arbeits­beginn). Weiter fängt die Regelung nicht nur allgemeine Schwankungen während des Normalbetriebes auf, sondern gleicht auch die Auswirkungen von einer von der Bedienung durchgeführten Neueinstellung der Kardenproduktion aus.The control according to this invention works preferably at least during normal production operations without operator intervention. This means that the regulation is not provided with any information about the target production of the card (or other machines to be supplied). The regulation must therefore also function if the supply shaft 40 (FIG. 1) is completely empty at the start of its work (start of work). Furthermore, the control not only absorbs general fluctuations during normal operation, but also compensates for the effects of a new adjustment of card production carried out by the operator.

Diese verschiedenen Betriebszustände sind natürlich bei der Auslegung des Gesamtsystems zu berücksichtigen. Zu diesem Zweck wäre es möglich, verschiedene "Einstell­bedingungen" als Führungsgrössen in das Regelsystem einfliessen zu lassen. Vorzugsweise ist jedoch das System so ausgelegt, dass es während des normalen Produktions­betriebes "selbstregulierend" arbeitet, d.h., dass es sein eigenes Niveau wiederfindet, gleichgültig (innerhalb gewisser Grenzen), wie die vor- und nachgeschalteten Maschinen eingestellt werden.Of course, these different operating states must be taken into account when designing the overall system. For this purpose, it would be possible to include various "setting conditions" as reference variables in the control system. However, the system is preferably designed in such a way that it works "self-regulating" during normal production operation, that is to say that it finds its own level, no matter (within certain limits) how the upstream and downstream machines are set.

Um dies zu ermöglichen, ist der Regelalgorithmus (die Regelfunktion) selbst als variable Funktion der Abweichung vom Sollniveau bestimmt. Die Veränderung des Regelalgo­rithmus (der Regelfunktion) kann stufenweise durchgeführt werden, sodass der vom Höhenmessgerät definierte Messbe­reich in mehrere Zonen unterteilt wird, wobei jede Zone einem vorbestimmten Regelalgorithmus zugeordnet wird. Die Regelalgorithmen von Nachbarzonen sind immer ver­schieden, wobei aber nicht aneinanderliegende Zonen dem gleichem Algorithmus zugeordnet werden können.To make this possible, the control algorithm (the control function) itself is determined as a variable function of the deviation from the target level. The change in the control algorithm (the control function) can be carried out in stages, so that the measuring range defined by the height measuring device is divided into several zones, each zone being assigned to a predetermined control algorithm. The control algorithms of neighboring zones are always different, but zones that are not adjacent to one another can be assigned to the same algorithm.

Eine entsprechende Unterteilung des Messbereiches ist schematisch in Fig. 9 dargestellt. Die vertikale Linie entspricht dem gesamten, vom Höhenmessgerät abgedeckten Messbereich. Die Querstriche NAZ max und NAZ min ent­sprechen den oberen und unteren Grenzen einer "normalen Arbeitszone", d.h. während dem Normalbetrieb muss mit Niveauschwankungen innerhalb dieser Zone gerechnet werden. Ein erster ("normaler") Regelalgorithmus ist dieser Zone zugeordnet. Der Abschnitt oberhalb der normalen Arbeits­zone (NAZ) ist als obere Arbeitszone (OAZ) bezeichnet und ist einem zweiten Regelalgorithmus zugeordnet zwecks eines schnelleren Abbaus der aufhaufenden Flocken. Ober­halb oder am oberen Ende der Arbeitszone OAZ ist eine Ueberfüllsicherung (nicht gezeigt) vorgesehen, um die Zufuhr von Flocken auszuschalten, falls das Regelsystem einer weiteren Zunahme der Säulenhöhe nicht mehr entgegen­wirken kann.A corresponding division of the measuring range is shown schematically in FIG. 9. The vertical line corresponds to the entire measuring range covered by the height measuring device. The cross lines NAZ max and NAZ min correspond to the upper and lower limits of a "normal working zone", ie during normal operation, level fluctuations within this zone must be expected. A first ("normal") control algorithm is assigned to this zone. The section above the normal working zone (NAZ) is referred to as the upper working zone (OAZ) and is assigned to a second control algorithm in order to break down the accumulated flakes more quickly. An overfill protection device (not shown) is provided above or at the upper end of the work zone OAZ in order to switch off the supply of flakes if the control system can no longer counteract a further increase in the column height.

Der Querstrich NP stellt einen "relativen Nullpunkt" dar, so dass eine untere Arbeitszone UAZ zwischen Punkt NP und Punkt NAZ min definiert ist. Diese Arbeitszone UAZ ist auch einem Regelalgorithmus zugeordnet, welcher sich vom Algorithmus der Zone NAZ unterscheidet. Der Algo­rithmus der unteren Arbeitszone kann demjenigen der obe­ren Arbeitszone gleichgesetzt werden oder kann sich von Letzterem unterscheiden.The cross line NP represents a "relative zero point", so that a lower working zone UAZ is defined between point NP and point NAZ min. This working zone UAZ is also assigned to a control algorithm which differs from the algorithm of the zone NAZ. The algorithm of the lower work zone can be equated with that of the upper work zone or can differ from the latter.

Unterhalb des relativen Nullpunktes NP befindet sich eine "Leerlaufzone" (LZ), welche einem weiteren Algorithmus zu­geordnet wird, der sich von demjenigen der unteren Arbeits­zone UAZ unterscheidet. Normalerweise sollte sich die aktuelle Säulenhöhe nur dann in (oder unterhalb) der Leerlaufzone LZ befinden, wenn der Schacht aufgefüllt (neuer Arbeitsbeginn) oder ausgeleert werden soll. Der entsprechende Regelalgorithmus kann so bestimmt werden, dass eine besonders schnelle Auffüllung des Schachtes stattfindet, wenn die Flockenspeisung gemäss diesem Algorithmus reguliert wird. Um den Schacht leerlaufen zu lassen, kann die Flockenspeisung abgeschaltet werden, so dass der Regelkreis nicht mehr imstande ist, den Ma­terialfluss aus dem unteren Ende des Schachtes durch Speisung von oben zu kompensieren.Below the relative zero point NP there is an "idle zone" (LZ) which is assigned to a further algorithm which differs from that of the lower working zone UAZ. Normally, the current column height should only be in (or below) the idle zone LZ when the shaft is to be filled (new start of work) or to be emptied. The corresponding control algorithm can be determined in such a way that the shaft is filled up particularly quickly if the flake feed is regulated according to this algorithm. In order to let the shaft run empty, the flake feed can be switched off, so that the control loop is no longer able to compensate for the material flow from the lower end of the shaft by feeding from above.

Der Querstrich SN stellt das Sollniveau dar, das natürlich innerhalb der normalen Arbeitszone NAZ liegt. Durch Aus­wertung der zwei Komponenten (Grösse und Richtung) des Abweichungssignales e ist es möglich festzustellen, in welcher Zone sich das (vom Signal h dargestellte) momen­tan ermittelte Niveau befindet.The cross line SN represents the target level, which of course lies within the normal working zone NAZ. By evaluating the two components (size and direction) of the deviation signal e, it is possible to determine in which zone the level (represented by the signal h) is currently located.

Wie schon durch das Wort "Algorithmus" angedeutet, wird heutzutage die Verarbeitung des Abweichungssignals zu einem Soll-Drehzahlsignal durch einen Mikroprozessor durchgeführt werden. Ein Flussdiagramm für eine entspre­chende Schlaufe (Routine) in der Programmierung dieses Mikroprozessors ist in Fig. 10 gezeigt.As already indicated by the word "algorithm", Nowadays the processing of the deviation signal to a target speed signal can be carried out by a microprocessor. A flowchart for a corresponding loop (routine) in the programming of this microprocessor is shown in FIG. 10.

Der Kasten 100 in Fig. 10 stellt einen Initialisierungs­schritt dar, welcher bei der Neueinschaltung des Schach­tes bzw. des Regelsystems durchgeführt werden muss, um die Anfangszustände zu bestimmen. Durch diesen Schritt wird automatisch eine vorbestimmte Drehzahl des Motors 34A (z.B. 30 bis 50% der Maximalgeschwindigkeit des Motors) eingestellt.Box 100 in FIG. 10 represents an initialization step which must be carried out when the shaft or the control system is switched on again in order to determine the initial states. This step automatically sets a predetermined speed of the motor 34A (e.g. 30 to 50% of the maximum speed of the motor).

Auf eine Beschreibung der mit gestrichelten Linien dar­gestellten Schritte wird vorerst verzichtet, d.h. es wird vorläufig angenommen, das System schreite sofort zur durch den Kasten 102 dargestellten Ermittlung der Isthöhe (des Istniveaus). Gemäss dem im Kasten 104 gezeig­ten Schritt wird dann festgestellt, ob die Isthöhe grösser als die maximale Höhe (NAZ max) der normalen Arbeitszone ist, d.h., ob die Isthöhe in oder oberhalb der oberen Arbeitszone OAZ liegt. Im letzten Fall wird das Abwei­chungssignal gemäss einem ersten Regelalgorithmus A1 verarbeitet, wie im Kasten 106 von der Fig. 10 angedeu­tet ist. Durch diesen Schritt wird eine neue Grunddreh­zahl (Solldrehzahl) des Motors 34A bestimmt, und die entsprechenden Daten werden gespeichert, wobei letzter Schritt durch den Kasten 108 dargestellt ist.For the time being, a description of the steps shown with dashed lines is omitted, i.e. it is provisionally assumed that the system immediately proceeds to determine the actual height (the actual level) represented by box 102. According to the step shown in box 104, it is then determined whether the actual height is greater than the maximum height (NAZ max) of the normal working zone, i.e. whether the actual height is in or above the upper working zone OAZ. In the latter case, the deviation signal is processed according to a first control algorithm A1, as indicated in box 106 in FIG. 10. This step determines a new base speed (target speed) of engine 34A and the corresponding data is stored, the final step being represented by box 108.

Der gespeicherte Wert wird nun in der Form eines Soll­Drehzahlsignals N ausgegeben (Kasten 110). Nach Ablauf der Gesamt-Tastzeit (des Tastzykluses), wie durch den Kasten 112 angedeutet wird, führt die Schlaufe zurück zur neuen Ermittlung der Isthöhe (Kasten 102), bzw. zu den durch die gestrichelten Linien angedeuteten Schritten, welche später in dieser Beschreibung behandelt werden sollen.The stored value is now output in the form of a target speed signal N (box 110). After the total touch time (the duty cycle), as by the Box 112 is indicated, the loop leads back to the new determination of the actual height (box 102), or to the steps indicated by the dashed lines, which will be dealt with later in this description.

Falls durch den Schritt 104 festgestellt wird, dass die Isthöhe nicht in oder oberhalb der oberen Zone OAZ liegt, wird zunächst durch den Schritt 114 festgestellt, ob die Isthöhe innerhalb der normalen Arbeitszone (zwischen den normalen maximalen und minimalen Höhen NAZ max bzw. NAZ min) liegt. In diesem Fall wird das Abweichungssignal gemäss einem zweiten Regelalgorithmus A2 (Kasten 116) verarbeitet, um die neue Grunddrehzahl zu bestimmen, wonach die Schlaufe durch die vorher beschriebenen Schritte 108, 110 und 112 weiterläuft.If step 104 determines that the actual height is not in or above the upper zone OAZ, step 114 first determines whether the actual height is within the normal working zone (between the normal maximum and minimum heights NAZ max or NAZ min ) lies. In this case, the deviation signal is processed according to a second control algorithm A2 (box 116) in order to determine the new basic speed, after which the loop continues through steps 108, 110 and 112 described above.

Falls durch den Schritt 114 festgestellt wird, dass die Isthöhe unterhalb der normalen Minimalhöhe NAZ min liegt, wird durch den letzten Abzweigungsschritt 118 festge­stellt, ob die Isthöhe innerhalb der unteren Arbeitszone UAZ, d.h. zwischen der normalen Minimalhöhe NAZ min und dem Nullpunkt NP, liegt. In diesem Fall wird das Abweichungs­signal gemäss einem dritten Regelalgorithmus A3 (Kasten 120) verarbeitet, wonach der Prozessor zu den Schritten 108, 110, 112 weitergeht. Falls durch den Schritt 118 festgestellt wird, dass die Isthöhe unterhalb des Null­punktes (d.h. innerhalb oder unterhalb der Leerlaufzone LZ) liegt, wird das Abweichungssignal gemäss einem vierten Regelalgorithmus A4 (Kasten 122) verarbeitet, um die neue Grunddrehzahl festzulegen.If it is determined by step 114 that the actual height is below the normal minimum height NAZ min, the last branching step 118 determines whether the actual height is within the lower working zone UAZ, i.e. lies between the normal minimum height NAZ min and the zero point NP. In this case, the deviation signal is processed according to a third control algorithm A3 (box 120), after which the processor proceeds to steps 108, 110, 112. If it is determined by step 118 that the actual height is below the zero point (i.e. inside or below the idle zone LZ), the deviation signal is processed according to a fourth control algorithm A4 (box 122) in order to determine the new basic speed.

Als Beispiele werden die nachfolgenden Regelalgorithmen vorgeschlagen:

  • A1: N = S0 + Fo.e - Exo
  • A2: N = S0 + FN.E
  • A3: N = S0 + Fu.E + Exu
  • A4: N = Fl(t),
wobei die verschiedenen Symbole die folgenden Bedeutungen haben:
S0 - aktuelle Grunddrehzahl
N - Solldrehzahl des Speisewalzenmotors 34A
e - Höhendifferenz ("Abweichung" - Sollhöhe minus Isthöhe)
F0 - Regelparameter für die obere Arbeitszone OAZ
FN - Regelparameter für die normale Arbeitszone NAZ
Fu - Regelparameter für die untere Arbeitszone UAZ
Fl(t)- eine Regelkennlinie für die Leerlaufzone LZ
Exo - ein Zusatzabschlag bei deutlich zu hoher Dreh­zahl
Exu - ein Zusatzzuschlag bei deutlich zu kleiner Drehzahl.The following control algorithms are suggested as examples:
  • A1: N = S0 + Fo.e - Exo
  • A2: N = S0 + FN.E
  • A3: N = S0 + Fu.E + Exu
  • A4: N = Fl (t),
where the different symbols have the following meanings:
S0 - current base speed
N - target speed of the feed roller motor 34A
e - height difference ("deviation" - target height minus actual height)
F0 - control parameters for the upper working zone OAZ
FN - control parameters for the normal working zone NAZ
Fu - control parameters for the lower working zone UAZ
Fl (t) - a control characteristic for the idle zone LZ
Exo - an additional discount if the speed is clearly too high
Exu - an additional surcharge if the speed is significantly too low.

Der Regler arbeitet also normalerweise gemäss einem Re­gelalgorithmus der allgemeinen Form: N = e.F + S0, wobei der Regelparameter F von Zone zu Zone verschieden ist. Vorzugsweise arbeitet der Regler als ein PI-Regler, und somit kann der Regelparameter F durch die Gleichung F = K(1 + T0 Tn

Figure imgb0001
) dargestellt werden, wobei der Regelalgorithmus durch Anpassung der Komponenten K und Tn an verschiedene Arbeitsbedingungen angepasst werden kann.The controller therefore normally works according to a control algorithm of the general form: N = eF + S0, the control parameter F being different from zone to zone. The controller preferably works as a PI controller, and thus the control parameter F can be determined by the equation F = K (1 + T0 Tn
Figure imgb0001
) are shown, whereby the control algorithm can be adapted to different working conditions by adapting the components K and Tn.

Vorzugsweise ist der Regelparameter FN innerhalb der normalen Arbeitszone NAZ von der Grösse der Abweichung e unabhängig, so dass die Komponenten K und Tn für diese Zone als Konstanten bestimmt werden. In den oberen und unteren Arbeitszonen OAZ und UAZ hingegen können die je­ weiligen Regelparameter F0, FU proportional zur Abwei­chung e durch entsprechende Anpassung der Komponenten K und Tn gesetzt werden, d.h. in diesen Zonen ist K und/­oder Tn eine Funktion von e.The control parameter FN within the normal working zone NAZ is preferably independent of the size of the deviation e, so that the components K and Tn are determined as constants for this zone. In the upper and lower work zones OAZ and UAZ, however, each can because control parameters F0, FU are set in proportion to the deviation e by appropriate adaptation of the components K and Tn, ie in these zones K and / or Tn is a function of e.

Wenn die Isthöhe unterhalb des Nullpunktes NP liegt, wird die Solldrehzahl N nicht mehr durch die Verarbeitung des Abweichungssignals e, sondern direkt von einer Kennlinie Fl(t) ermittelt. Das Symbol t deutet darauf hin, dass die Solldrehzahl N eine Funktion der Zeit ist, so dass je länger die Isthöhe unterhalb des Nullpunktes NP ver­harrt, desto höher die Solldrehzahl N gesetzt wird. Die Kennlinie selber kann von der Grunddrehzahl und/oder der Sinkgeschwindigkeit abhängig gemacht werden, z.B. die Steilheit der Kennlinie kann als Funktion eines oder bei­der dieser Parameter geändert werden.If the actual height is below the zero point NP, the target speed N is no longer determined by processing the deviation signal e, but directly from a characteristic curve Fl (t). The symbol t indicates that the target speed N is a function of time, so that the longer the actual height remains below the zero point NP, the higher the target speed N is set. The characteristic curve itself can be made dependent on the basic speed and / or the sink rate, e.g. the slope of the characteristic can be changed as a function of one or both of these parameters.

Der Mikroprozessor schaltet ein Zeitmessverfahren ein. wenn die Isthöhe aus der unteren Arbeitszone UAZ in die Leerlaufzone LZ sinkt, und die Ermittlung der Solldreh­zahl N wird von der darauffolgenden gemessenen Zeit ab­hängig gemacht gemäss der Kennlinie Fl(t). Wenn dieses Zeitmessverfahren nicht innerhalb eines vorbestimmten Intervalls durch die Rückkehr der Isthöhe in die untere Arbeitszone UAZ gestoppt wird, gibt der Mikroprozessor eine Störungsmeldung "Schacht leer" aus, wonach die Karde abgestellt werden kann. Ein entsprechendes Zeitmessver­fahren kann zur Ermittlung der genannten Sinkgeschwindig­keit ausgenützt werden, indem die Ablaufzeit zur Senkung der Isthöhe durch vorbestimmte Intervalle innerhalb der unteren Arbeitszone ermittelt wird, wonach z.B. die Steil­heit der genannten Kennlinie entsprechend angepasst werden kann.The microprocessor switches on a time measurement process. when the actual height drops from the lower working zone UAZ to the idling zone LZ, and the determination of the target speed N is made dependent on the subsequent measured time according to the characteristic curve Fl (t). If this time measurement method is not stopped within a predetermined interval by the return of the actual height to the lower working zone UAZ, the microprocessor issues an error message "shaft empty", after which the card can be switched off. A corresponding time measurement method can be used to determine the sink rate mentioned by determining the expiry time for lowering the actual height through predetermined intervals within the lower working zone, after which, for example, the slope of the characteristic curve can be adjusted accordingly.

ZusatzmassnahmenAdditional measures

Der zusätzliche, durch gestrichelte Linien angedeutete Schritt in Fig. 10 wird nun beschrieben werden. Durch den Abzweigungsschritt 124 wird festgestellt, ob die Karde mit einer normalen Geschwindigkeit S0 = Sn oder einer "Kriechgeschwindigkeit" S0 = SK arbeitet. Falls die Karde mit einer normalen (Produktions-) Geschwindig­keit arbeitet, läuft die Regelung wie schon beschrieben ab. Die Karde wird aber manchmal (z.B. zum Ansetzen eines Bandbruches) auf eine niedrige (Kriech-) Geschwin­digkeit umgestellt, um die Bedienung zu erleichtern. Wenn dieser Zustand eingestellt wird, kann über die Ab­zweigung 124 die normale Grunddrehzahl Sn durch eine "Kriechdrehzahl" SK ersetzt werden. Die zur Ermittlung des Sollwertes N gebrauchte aktuelle Grunddrehzahl S0 wird dann sprunghaft auf einen der Kriechgeschwindigkeit der Karde entsprechenden Wert gebracht, wobei eine grosse Schwankung der Säulenhöhe über eine gewisse Periode nach der Umstellung auf Kriechgeschwindigkeit vermieden werden kann.The additional step indicated by dashed lines in Fig. 10 will now be described. Branch step 124 determines whether the carding machine is operating at a normal speed S0 = Sn or a "creeping speed" S0 = SK. If the card works at a normal (production) speed, the control runs as already described. However, the card is sometimes switched to a low (creep) speed (e.g. to start a belt break) to make operation easier. If this state is set, the normal base speed Sn can be replaced by a "creep speed" SK via the branch 124. The current basic speed S0 used to determine the target value N is then suddenly increased to a value corresponding to the creeping speed of the card, wherein a large fluctuation in the column height over a certain period after the changeover to creeping speed can be avoided.

Wenn die Karde wieder auf eine normale Produktionsge­schwindigkeit eingestellt wird, kann die Kriechgeschwin­digkeit SK durch den zuletzt gespeicherten Wert der nor­malen Grunddrehzahl Sn ersetzt werden. Diese Massnahme ermöglicht die Ausschaltung einer Störung, welche sonst durch vorhersehbare Betriebszustände ausserhalb des nor­malen Maschinenablaufs hervorgerufen werden könnte.If the card is set to a normal production speed again, the creep speed SK can be replaced by the last stored value of the normal basic speed Sn. This measure enables a malfunction to be eliminated, which could otherwise be caused by foreseeable operating conditions outside the normal machine sequence.

Einem ähnlichen Zweck dient die in Fig. 11 gezeigte An­ordnung, welche eine sogenannte Störgrössenaufschaltung vorsieht. Der in Fig. 3 gezeigte Regelkreis beeinflusst nur die Geschwindigkeit der Speisewalzen 32, was zu einer Aenderung des Materialflusses MFe führen sollte. Dieser Materialfluss ist aber von anderen Grössen ab­hängig, z.B. von der Dichte des im Schacht 24 gespei­cherten Materials. Um von Dichteschwankungen hervorge­rufene Störungen auszuschalten, kann der Abhub der Spei­sewalzen 24 durch geeignete Mittel (nicht gezeigt) ge­messen, ein entsprechendes Signal S (Fig. 11) erzeugt und mit dem vom Mikroprozessor 58A erzeugten Signal kom­biniert werden, um einen bereinigten Sollwert N zu geben. Das den Abhub darstellende Signal i (Fig. 11) kann z.B. durch Bildung des Reziprokwertes (Kasten 126 in Fig. 11) verarbeitet werden, und das Ausgangssignal der Vorrich­tung 126 kann durch einen Proportionalfaktor in der Vor­richtung 128 zur Bildung des Signals S angepasst werden. Signal S kann dann mit dem Ausgangssignal des Mikroprozes­sors 58A multipliziert werden. Wenn eine Linearisierungs­funktion in die Bildung des Signals S eingebaut werden kann, kann die Multiplikationsstelle 130 (Fig. 11) durch eine Additionsstelle ersetzt werden.The arrangement shown in FIG. 11, which provides a so-called disturbance variable feed-in, serves a similar purpose. The control loop shown in Fig. 3 influences only the speed of the feed rollers 32, which should lead to a change in the material flow MFe. However, this material flow is dependent on other sizes, for example on the density of the material stored in the shaft 24. In order to eliminate disturbances caused by density fluctuations, the lift of the feed rollers 24 can be measured by suitable means (not shown), a corresponding signal S (FIG. 11) can be generated and combined with the signal generated by the microprocessor 58A in order to give a corrected nominal value N. . The signal i representing the lift (FIG. 11) can be processed, for example, by forming the reciprocal value (box 126 in FIG. 11), and the output signal of the device 126 can be adapted by a proportional factor in the device 128 to form the signal S. Signal S can then be multiplied by the output of microprocessor 58A. If a linearization function can be built into the formation of the signal S, the multiplication point 130 (FIG. 11) can be replaced by an addition point.

Fig. 12 zeigt die bevorzugte Anordnung von acht Licht­schranken, um einen gesamten Messbereich optimal zu decken. Dieser Gesamtbereich ist nochmals, wie in Fig. 9, durch eine senkrechte Skala dargestellt. Die Länge dieser Skala ist als Beispiel mit 150mm angegeben worden, aber die Anordnung ist nicht auf dieses Beispiel einge­schränkt. Die Querstriche auf dieser Skala stellen die Positionen der einzelnen Lichtschranken dar, wobei diese Schranken von unten nach oben der Reihe nach als Nummern 1 bis 8 identifiziert werden. In dieser Anordnung stellt Lichtschranke Nr. 4 die Sollhöhe oder das Sollniveau dar, welche beispielsweise auf 95mm vom unteren Ende der Skala (0mm) gesetzt werden kann. Diese Figur zeigt, dass die Lichtschranken oberhalb und in unmittelbarer Nähe der Sollhöhe durch einen relativ kleinen Abstand A (in diesem Beispiel von 10mm) voneinander entfernt werden und dass der entsprechende Abstand sich weiter nach oben und nach unten vergrössert. Es wird betont, dass diese genauen Abstände nur als Beispiele zur Verdeutlichung des Prin­zipes des sich vergrössernden Abstandes gegeben worden sind.12 shows the preferred arrangement of eight light barriers in order to optimally cover an entire measuring range. This total area is again represented by a vertical scale, as in FIG. 9. The length of this scale has been given as 150mm as an example, but the arrangement is not limited to this example. The cross lines on this scale represent the positions of the individual light barriers, these barriers being identified from number one to one after the other as numbers 1 to 8. In this arrangement, light barrier No. 4 represents the target height or the target level, which for example is 95 mm from the lower end of the scale (0mm) can be set. This figure shows that the light barriers above and in the immediate vicinity of the desired height are separated from one another by a relatively small distance A (in this example of 10 mm) and that the corresponding distance increases further up and down. It is emphasized that these precise distances have only been given as examples to illustrate the principle of the increasing distance.

Die Sensorenanordnung gemäss Fig. 12 kann folgenderweise in Zonen gemäss Fig. 9 geteilt werden:
Zone LZ - unterhalb Sensor 1
Zone UAZ - Sensor 1 bis unterhalb Sensor 2
Zone NZ - Sensor 2 bis unterhalb Sensor 7
Zone OAZ - Sensor 7 bis unterhalb Sensor 8
(Ueberfüllsicherung - Sensor 8)
The sensor arrangement according to FIG. 12 can be divided into zones according to FIG. 9 as follows:
Zone LZ - below sensor 1
Zone UAZ - sensor 1 to below sensor 2
Zone NZ sensor 2 to below sensor 7
Zone OAZ - sensor 7 to below sensor 8
(Overfill protection - sensor 8)

Die "Sensorendichte" ist somit in der Normalarbeitszone am höchsten. Weiter gibt es eine relativ hohe "Dichte" gerade oberhalb der Sollhöhe. Die Konzentration der Sen­soren in der Zone NAZ soll der Beibehaltung des Ist-Ni­veaus innerhalb dieser Zone dienen. Die höhere Konzent­ration oberhalb der Sollhöhe ist wegen zwei Umständen ratsam:
- erstens, weil die Regelung die Abfuhr von Fasermaterial aus dem Schacht nicht beeinflussen kann, sodass eine Tendenz zur Ueberfüllung für die Regelung heikler ist als eine Tendenz zum Leerlaufen,
- zweitens, weil die Sollhöhe auf jeden Fall so hoch ge­setzt wird, als praktisch möglich und einer Tendenz zur Ueberfüllung daher entgegengewirkt werden muss, was durch die zusätzlichen Informationen (feinere Einteilung des Messbereiches oberhalb der Sollhöhe) erleichtert wird.
The "sensor density" is therefore highest in the normal working zone. There is also a relatively high "density" just above the target height. The concentration of the sensors in the NAZ zone is intended to maintain the actual level within this zone. The higher concentration above the target height is advisable because of two circumstances:
- firstly, because the regulation cannot influence the removal of fiber material from the shaft, so that a tendency to overfill is more delicate for the regulation than a tendency to run empty,
- secondly, because the target height is in any case set as high as is practically possible and a tendency to overcrowding must therefore be counteracted, which is due to the additional information (finer division of the measuring range above the target height) is facilitated.

Die vorgeschlagene Anordnung strebt eine optimale Aus­nutzung einer begrenzten Anzahl Sensoren an. Die erwähn­ten Ziele könnten natürlich auch durch eine Erhöhung der Anzahl Sensoren erreicht werden, was aber den Gesamtauf­wand (nicht nur für die Sensoren selber, sondern auch für die entsprechenden nachgeschalteten Elemente zur Signalverarbeitung) beträchtlich erhöhen würde.The proposed arrangement aims for optimal use of a limited number of sensors. The goals mentioned could of course also be achieved by increasing the number of sensors, but this would considerably increase the overall effort (not only for the sensors themselves, but also for the corresponding downstream elements for signal processing).

ModifikationenModifications

Die Erfindung ist nicht auf Einzelheiten der dargestell­ten Ausführungen eingeschränkt. Insbesondere ist sie nicht von der Verwendung von Lichtschranken abhängig. Andere Sensoren, z.B. Ultraschallsender / Empfänger-Einheiten können gebraucht werden. Wo die Isthöhe durch Licht­strahlung (was in diesem Zusammenhang die Infrarot- und UV-Bereiche einschliesst) ermittelt werden soll, ist es nicht erfindungswesentlich, "diskrete" (von einzelnen Sensoren erzeugte) Signale zu verwenden. Die Isthöhe könnte z.B. durch eine sogenannte Bildanalyse des ge­samten Messbereiches ermittelt werden. Wo einzelne Sen­soren gebraucht werden, kann die Anordnung (Array) komp­lexer sein als die einfache Reihe des beschriebenen Bei­spiels. Die Komplexität muss aber natürlich einen ent­sprechenden Vorteil, z.B. höhere Genauigkeit durch Ermitt­lung eines Durchschnittswertes, mit sich bringen.The invention is not restricted to the details of the illustrated embodiments. In particular, it is not dependent on the use of light barriers. Other sensors, e.g. Ultrasonic transmitter / receiver units can be used. Where the actual height is to be determined by light radiation (which in this context includes the infrared and UV ranges), it is not essential to the invention to use "discrete" signals (generated by individual sensors). The actual height could e.g. can be determined by a so-called image analysis of the entire measuring range. Where individual sensors are needed, the arrangement (array) can be more complex than the simple series of the example described. The complexity must of course have a corresponding advantage, e.g. bring with it greater accuracy by determining an average value.

Die Sensoren des Höhenmessorgans sollten soweit als sinn­voll möglich die gleiche Empfindlichkeit aufweisen. Im Zusammenhang mit einer Schachttiefe (Abstand Sender - ­ Empfänger bzw. Sender - Reflektor) von ca. 190mm kann das Gerät so angeordnet werden, dass ein dreissigprozen­tiger Graufilter den Strahlengang nicht unterbricht (mi­nimale Reichweite von 350mm). Jede Empfängereinheit kann mit einem eigenen Verstärker und Schwellwertschalter ver­sehen werden.The sensors of the height measuring device should have the same sensitivity as far as possible. In connection with a shaft depth (distance transmitter - The receiver or transmitter reflector) of approx. 190mm can be arranged in such a way that a thirty percent gray filter does not interrupt the beam path (minimum range of 350mm). Each receiver unit can be equipped with its own amplifier and threshold switch.

Die ermittelten Höhenwerte der beschriebenen Ausführungen sind Digitalwerte, d.h. das System kann nur vorbestimmte, kodierte Höhenwerte berücksichtigen. Sie sind aber auch diskontinuierliche Werte, da sie gemäss einem periodisch wiederholten Abfragezyklus ermittelt werden. Wenn die Sensoren kontinuierlich eingeschaltet werden, was eine angepasste Auswertung voraussetzt, können dementsprechend kontinuierliche Digitalwerte ermittelt und vom Regler berücksichtigt werden.The determined height values of the described versions are digital values, i.e. the system can only take into account predetermined, coded height values. However, they are also discontinuous values because they are determined according to a periodically repeated query cycle. If the sensors are switched on continuously, which requires an adapted evaluation, continuous digital values can be determined accordingly and taken into account by the controller.

Die Verwendung von Analogsignalen ist nicht ausgeschlos­sen, aber normalerweise wird es einfacher sein, Digital­werte zu gewinnen. Z.B. bei einer Bildanalyse könnte die Isthöhe durch eine Rastervorrichtung (Scanner) ermittelt werden.The use of analog signals is not out of the question, but it will usually be easier to obtain digital values. E.g. in the case of an image analysis, the actual height could be determined using a raster device (scanner).

Als noch weitere Möglichkeit könnten pneumatische Sensoren eingesetzt werden, z.B. in der Schachtwand. Der Luftdurch­fluss durch kleine Düsen könnte zur Ermittlung der Ist­höhe ausgenutzt werden.Pneumatic sensors could be used as a further possibility, e.g. in the shaft wall. The air flow through small nozzles could be used to determine the actual height.

Gegenüber dem Stand der Technik (Druckregulierung, z.B. gemäss DPS 2658044) weist eine Niveauregulierung gemäss dieser Erfindung die folgenden Vorteile auf:
- es ist kein Verdichter (Ventilator) notwendig, um den erforderlichen Betriebsdruck im Vorlageschacht (in Fig. 1, Schachtteil 40) aufzubauen; somit gibt es keine Vorkomprimierung der Wattevorlage im Schacht (eine solche Vorkomprimierung muss bis zum Einzug in die Karde wieder entspannt werden, was grosse, unkontrol­lierte Verzüge erfordert; ausserdem reagiert die vor­komprimierte Materialsäule sehr empfindlich auf kleine Niveauschwankungen, sodass eine höhere Regelgenauigkeit erforderlich ist, um spinntechnologische Nachteile zu vermeiden)
- die Niveauregulierung beruht auf einer direkten Erfas­sung der massgebenden Grösse (Höhe der Wattensäule), statt einer indirekten Erfassung über den Betriebs­druck (bzw. die Luftmenge); die Niveauregulierung ver­meidet also Täuscheffekte wie allfällige Abhängigkeit des Betriebsdruckes vom Materialtyp
- die Regelung erfordert keine luftführenden Elemente, welche die Betriebssicherheit wegen Verstopfungs- bzw. Verschmutzungsgefahr beeinträchtigen können
- die Regelung erfordert keine wesentlichen Informationen von der Karde; der Schacht kann also eine einwandfreie Watte unabhängig vom angebauten Kardentyp produzieren.
Compared to the prior art (pressure regulation, eg according to DPS 2658044), a level regulation according to this invention has the following advantages:
- no compressor (fan) is necessary to achieve the required operating pressure in the supply shaft (in Fig. 1, manhole part 40) to build; there is therefore no pre-compression of the cotton pad in the shaft (such pre-compression has to be relaxed again until it is drawn into the card, which requires large, uncontrolled distortions; in addition, the pre-compressed material column is very sensitive to small level fluctuations, so that a higher control accuracy is required in order to avoid spinning disadvantages)
- The level regulation is based on a direct recording of the decisive size (height of the wadding column) instead of an indirect recording on the operating pressure (or the air volume); the level control therefore avoids deceptive effects such as the dependence of the operating pressure on the material type
- The regulation does not require any air-guiding elements that can impair operational safety due to the risk of clogging or contamination
- the scheme does not require any essential information from the card; the shaft can therefore produce perfect cotton wool regardless of the type of card attached.

Gemäss einer weiteren, in Fig. 12 schematisch dar­gestellten Variante, kann die Filterung (Fig 8) durch ein Signalverzögerungsmittel ersetzt werden. Fig. 12 stellt nochmals eine Hardware-Lösung dar, während in der heutigen Praxis eine Software-Lösung in der Programmierung eines Mikroprozessors vorzuziehen wäre.According to a further variant, shown schematically in FIG. 12, the filtering (FIG. 8) can be replaced by a signal delay means. FIG. 12 again represents a hardware solution, whereas in today's practice a software solution in the programming of a microprocessor would be preferable.

Fig. 12 zeigt Zeitverzögerungselemente V1 bis Vn zwischen den Eingängen E1 bis En (nur drei Eingänge gezeigt) und eine Auswertungsstufe 88A, welche die gleiche Operation wie die Eingangsstufe 88 der Variante von Fig. 8 ausführt, nämlich die Feststellung der Anzahl Lichtschranken zwischen dem unteren Reihenende und der niedrigsten freien Lichtschranke der Reihe.Fig. 12 shows time delay elements V1 to Vn between the inputs E1 to En (only three inputs shown) and an evaluation stage 88A, which performs the same operation as the input stage 88 of the variant of Fig. 8, namely the determination of the number of light barriers between the lower one Row end and the lowest free light barrier in the row.

Jedem Element V1 bis Vn ist eine jeweilige Umleitung U mit zwei Schalter S zugeordnet, wobei jeder Schalter S derart auf eine Signaländerung im Sinne der "Freistellung" der entsprechenden Lichtschranke reagiert, dass das Signal vom jeweiligen Ausgang des Schieberegisters 76 über die jeweilige Umleitung U an die Auswertungsstufe 88A weitergegeben wird, d.h. ohne Verzögerung. Bei einer Signaländerung im Sinne der "Abdeckung" der entsprechenden Lichtschranke (durch Flocken) reagieren die Schalter S derart, dass das Signal vom jeweiligen Ausgang des Schiebe­registers 76 an das jeweilige Verzögerungselement V1 bis Vn geleitet wird, und dann erst nach Ablauf der vorbestimmten Verzögerungszeit an die Auswertungs­ stufe 88A weitergeleitet wird.Each element V1 to Vn is assigned a respective redirection U with two switches S, with each switch S reacting to a signal change in the sense of "exemption" of the corresponding light barrier in such a way that the signal comes from the respective output of the shift register 76 via the respective redirection U. the evaluation stage 88A is passed on, ie without delay. In the event of a signal change in the sense of "covering" the corresponding light barrier (by flocculation), the switches S react in such a way that the signal is passed from the respective output of the shift register 76 to the respective delay element V1 to Vn, and then only after the predetermined delay time has elapsed the evaluation stage 88A is forwarded.

Die Auswirkung dieser Anordnung ist, dass die "Frei­stellung" sofort der Auswertungsstufe mitgeteilt wird, während die "Abdeckung" erst nach einer Verzögerung ankommt, was bedeutet, dass eine "Erhöhung" des scheinbaren Niveaus sich erst nach einer gewissen Verzögerung bei der Stufe 88A bemerkbar machen kann, eine "Abnahme" des scheinbaren Niveaus sich aber sofort durchschlägt.The effect of this arrangement is that the "exemption" is immediately communicated to the evaluation stage, while the "coverage" arrives only after a delay, which means that an "increase" in the apparent level is not noticeable until after a certain delay at stage 88A can make a "decrease" in the apparent level immediately.

Eine vorübergehende Erhöhung des scheinbaren Niveaus mit einer Dauer, kürzer als der vorbestimmten Verzögerung, hat dementsprechend auf den von der Stufe 88A ermittelten Wert keinen Einfluss, da die (nachfolgende) "Abnahme" sich gleichzeitig mit oder sogar vor der "Erhöhung" bei der Stufe 88A meldet, und letztere ein Ausgangssignal h1 abgibt, welches nur die niedrigste freie Lichtschranke der Reihe berücksichtigt.Accordingly, a temporary increase in the apparent level with a duration shorter than the predetermined delay has no influence on the value determined by the stage 88A, since the (subsequent) "decrease" coincides with or even before the "increase" in the stage 88A reports, and the latter outputs an output signal h1, which only takes into account the lowest free light barrier in the row.

Weiter, wenn eine Signaländerung im Sinne einer "Abdeckung" auf einem bestimmten Eingang, z.B. E1 vor dem Ablauf der Zeitverzögerung durch eine Signaländerung im Sinne einer "Freistellung" auf dem gleichen Eingang überholt wird, dann kann sich die Abdeckung bei der Stufe 88A überhaupt nicht bemerkbar machen, da die "Freistellung" sowie den Schalter wie auch das Zeitverzögerungselement neu eingestellt und dadurch die kurze Abdeckung völlig unterdrückt. Jedes Element V1 bis Vn kann als Zähler gebildet werden, wobei der Zähler durch eine Signaländerung im Sinne einer Abdeckung zum Zählen von Taktimpulsen veran­lasst wird, und erst dann ein Ausgangssignal abgibt wenn eine vorbestimmte Anzahl Zählimpulse registriert worden sind.Furthermore, if a signal change in the sense of "coverage" on a particular input, for example E1, is overtaken by a signal change in the sense of a "release" on the same input before the time delay expires, then the coverage at stage 88A cannot change at all Make it noticeable, since the "release" and the switch as well as the time delay element are reset, thereby completely suppressing the short coverage. Each element V1 to Vn can be formed as a counter, the counter being prompted by a signal change in the sense of a cover for counting clock pulses and only emitting an output signal when a predetermined number of counting pulses is registered have been.

Die Elemente V1 bis Vn dürfen verschiedene Zeitver­zögerungen aufweisen, wobei kürzere Verzögerungen (ca. 1 Sekunde) in der Nähe des Sollniveaus und längere Verzögerungen (2-3 Sekunden) gegen das Reihen­ende von Vorteil sind.The elements V1 to Vn may have different time delays, shorter delays (approx. 1 second) close to the target level and longer delays (2-3 seconds) towards the end of the row being advantageous.

Eine "Überfüllsicherung" kann dadurch vorgesehen werden, dass ein "Schacht vol " Signal (alle Licht­schranken abgedeckt) nach einer durch ein Element US vorbestimmten Zeitverzögerung ein Stop-Signal auslöst. Wenn innerhalb dieser Verzögerung das "Schacht vol" Signal vom Ausgang der Stufe 88A verschwindet, wird das Element US neu eingestellt und kein Stop-Signal ausgegeben.An "overfill protection" can be provided in that a "shaft vol" signal (all light barriers covered) triggers a stop signal after a time delay predetermined by an element US. If the "shaft vol" signal disappears from the output of stage 88A within this delay, the element US is reset and no stop signal is output.

Im allgemeinen hat es sich als vorteilhaft gezeigt, auf ein sinkendes Niveau mit einer anderen Intensität als auf ein steigendes Niveau zu reagieren. Einer Zone des Messbereiches (Fig. 9/10) können also zwei (oder mehr) verschiedene Regelalgorithmen zugeordnet werden, wobei das Eine beim sinkenden und das Andere beim steigenden Niveau zur Geltung kommt. Das Sinken, bzw Steigen des Niveaus kann durch einen Vergleich des momentan ermittelten mit einem vorher gespeicherten Wert festgestellt werden und das entsprechende Regelalgorithmus ausgewählt werden. Oberhalb des Sollniveaus kann auf ein steigendes Niveau relativ stark (drehzahlvermindernd), auf ein sinkendes Niveau hingegen relativ schwach (drehzahlvermindernd) reagiert werden. Unterhalb des Sollniveaus kann auf ein steigendes Niveau relativ schwach, auf ein sinkendes Niveau relativ stark, in beiden Fällen im Sinne einer Drehzahlerhöhung reagiert werden.In general, it has proven advantageous to respond to a falling level with a different intensity than to an increasing level. A zone of the measuring range (Fig. 9/10) can therefore be assigned two (or more) different control algorithms, one taking effect when the level falls and the other when the level rises. The decrease or increase in the level can be determined by comparing the currently determined value with a previously stored value and the corresponding control algorithm can be selected. Above the target level, it is possible to react relatively strongly to an increasing level (reducing the speed), but to reacting to a decreasing level relatively weakly (reducing the speed). Below the target level, a rising level can be relatively weak, a falling level relatively strong, in both cases in the sense of an increase in speed be reacted to.

Aus diesen Bemerkungen wird es klar sein, dass die Reaktion in der Nähe des Sollniveaus relativ schwach, weiter weg davon relativ stark sein soll. Für das Sollniveau kann dementsprechend eine Grunddrehzahl für die Speisewalze(n) No definiert werden. Oberhalb des Sollniveaus ist die momentane Solldrehzahl N für den Regler durch N = No - AN, unterhalb des Sollniveaus durch N = No + AN gegeben, wobei AN eine Funktion der Abweichung vom Sollniveau ist und diese Funktion anders für eine sinkende Tendenz als für eine steigende Tendenz gewählt ist.From these remarks it will be clear that the response should be relatively weak near the target level and relatively strong further away. A base speed for the feed roller (s) No can accordingly be defined for the target level. Above the target level, the current target speed N for the controller is given by N = No - AN, below the target level by N = No + AN, where AN is a function of the deviation from the target level and this function is different for a decreasing tendency than for an increasing one Tendency is chosen.

Claims (27)

1. Ein Füllschacht für eine faserverarbeitende Maschine mit einem Schachtteil, worin sich im Betrieb eine Faser- bzw. Flockensäule bilden kann, Fördermitteln zur Förderung von Fasern in diesen Schachtteil und einem Regler zur Regelung des Fördermittels in Ab­hängigkeit von der im Schacht vorhandenen Faser­menge,
dadurch gekennzeichnet,
dass Mittel (54,56) vorhanden sind, um eine Sollhöhe für die Faser- bzw. Flockensäule (62) im Füllschacht zu definieren oder bestimmen und die Grösse einer allfälligen Abweichung der momentanen Säulenhöhe von dieser Sollhöhe zu ermitteln, wobei der Regler (58) so angeordnet ist, dass er auf eine allfällige Abweichung reagiert und dabei das Fördermittel (32, 38) steuert, um die Abweichung auszugleichen.
1. A filling shaft for a fiber processing machine with a shaft part, in which a fiber or flake column can form during operation, conveying means for conveying fibers into this shaft part and a regulator for regulating the conveying means depending on the amount of fibers present in the shaft,
characterized,
that means (54, 56) are present to define or determine a target height for the fiber or flake column (62) in the filling shaft and to determine the size of any deviation of the current column height from this target height, the controller (58) is arranged in such a way that it reacts to a possible deviation and controls the funding (32, 38) in order to compensate for the deviation.
2. Ein Schacht gemäss Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Fördermittel (32,38) zur Förderung von Fasern aus einem reservebildenden Schachtteil (24) angeordnet ist.
2. A shaft according to claim 1,
characterized,
that the conveying means (32, 38) for conveying fibers from a reserve-forming shaft part (24) is arranged.
3. Ein Schacht gemäss Anspruch 1 oder Anspruch 2, worin das Fördermittel (32,38) oberhalb des säulenbildenden Schachtteiles (40) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Sollhöhe zwischen 100 und 400mm (vorzugsweise 200 und 300mm) vom Fördermittel (38) entfernt ist.
3. A shaft according to claim 1 or claim 2, wherein the conveying means (32, 38) is arranged above the column-forming shaft part (40),
characterized in that the target height is between 100 and 400 mm (preferably 200 and 300 mm) from the conveyor (38).
4. Ein Schacht gemäss einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Fördermittel ein Speisewalzenpaar umfasst.
4. A shaft according to one of claims 1 to 3,
characterized,
that the funding comprises a pair of feed rollers.
5. Ein Schacht gemäss einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Mittel (54,56) zur Ermittlung einer all­fälligen Abweichung ein Messgerät (54) umfasst, welches auf die momentane Säulenhöhe einer bestimmten senkrechten Linie entlang reagiert.
5. A shaft according to one of claims 1 to 4,
characterized,
that the means (54, 56) for determining a possible deviation comprises a measuring device (54) which reacts to the instantaneous column height along a certain vertical line.
6. Ein Schacht gemäss Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Gerät eine Reihe von auf der genannten Linie verteilten Sensoren enthält, wobei jeder Sensor auf Fasermaterial in einem dem Sensor zuge­ordneten Arbeitsbereich reagiert.
6. A shaft according to claim 5,
characterized,
that the device contains a number of sensors distributed along the line, each sensor reacting to fiber material in a working area assigned to the sensor.
7. Ein Schacht gemäss einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass der säulenbildende Schachtteil einen länglichen Querschnitt hat und das Mittel (54,56) zur Ermitt­lung einer allfälligen Abweichung ein Gerät (54) enthält, welches auf die durch Fasermaterial ver­ursachte Unterbrechung eines quer zum Schachtteil gerichteten Strahls reagiert.
7. A shaft according to one of claims 1 to 6,
characterized,
that the column-forming manhole part has an elongated cross-section and the means (54, 56) for determining any deviation contains a device (54) which reacts to the interruption of a beam directed transversely to the manhole part caused by fiber material.
8. Ein Verfahren zur Speisung einer gleichmässigen Watte an eine faserverarbeitende Maschine, wonach eine Faser- bzw. Flockensäule in einem Schacht ge­bildet wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Säulenhöhe abgetastet und mit einer Soll­höhe verglichen wird, wobei eine allfällige fest­ gestellte Abweichung zur Regelung der Faserzufuhr benutzt wird.
8. A method for feeding a uniform cotton wool to a fiber processing machine, after which a column of fibers or flakes is formed in a shaft,
characterized,
that the column height is sensed and compared with a target height, with a possible fixed posed deviation is used to regulate the fiber feed.
9. Ein Verfahren gemäss Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Sälenhöhe entlang einer senkrechten Linie abgetastet wird.
9. A method according to claim 8,
characterized,
that the height of the halls is scanned along a vertical line.
10. Ein Verfahren gemäss Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Säule einen länglichen Querschnitt hat und die Säulenhöhe durch Abtasten in der Querrich­tung festgestellt wird.
10. A method according to claim 9,
characterized,
that the column has an elongated cross section and the column height is determined by scanning in the transverse direction.
11. Ein Gerät zur Feststellung des Niveaus eines fliess­fähigen Materials,
gekennzeichnet durch
eine Mehrzahl von Sensoren (S,E), wovon jeder im­stande ist, das Vorhandensein des fliessfähigen Materials in einem bestimmten Arbeitsbereich des Sensors festzustellen, sowie eine Abfragevorrichtung (72,76), um die Sensoren abzufragen, ob in ihren Arbeitsbereichen Material vorhanden ist oder nicht.
11. A device for determining the level of a flowable material,
marked by
a plurality of sensors (S, E), each of which is able to determine the presence of the flowable material in a specific working area of the sensor, and an interrogation device (72, 76) to query the sensors whether material is present in their working areas or Not.
12. Ein Gerät gemäss Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abfragevorrichtung (72,76) zur sequentiellen Einschaltung der Sensoren (S,E) gemäss einem be­stimmten Abfragezyklus angeordnet ist.
12. A device according to claim 11,
characterized,
that the interrogation device (72, 76) is arranged for the sequential activation of the sensors (S, E) according to a specific interrogation cycle.
13. Ein Gerät gemäss Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Sensoren (S,E) Lichtschranken oder Licht­taster sind.
13. A device according to claim 11 or 12,
characterized,
that the sensors (S, E) are light barriers or light sensors.
14. Ein Gerät gemäss einem der Ansprüche 11 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Sensoren (S,E) in einer Reihe einer Linie entlang verteilt sind.
14. A device according to one of claims 11 to 13,
characterized,
that the sensors (S, E) are distributed in a row along a line.
15. Ein Gerät gemäss Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abstände zwischen den Sensoren (S,E) in einem Bereich zwischen den Reihenenden relativ klein sind und sich gegen mindestens ein Reihenende (und vorzugsweise gegen beide Reihenenden) vergrössern.
15. A device according to claim 14,
characterized,
that the distances between the sensors (S, E) in a region between the row ends are relatively small and increase towards at least one row end (and preferably against both row ends).
16. Eine Vorrichtung zur Erzeugung eines niveau-abhängi­gen Signals mit einem auf das Niveau reagierenden Gerät (54), welches ein dem durch das Gerät festge­stellten Niveau entsprechendes Signal liefert,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Auswertungsmittel (56A) vorhanden ist, welches das letztgenannte Signal als Eingangssignal erhält und das niveau-abhängige Signal als Funktion seines Eingangssignals liefert, wobei das Auswer­tungsmittel (56A) so angeordnet ist, dass die Funktion selber davon abhängig ist, wie sich das Eingangs­signal über die Zeit ändert.
16. A device for generating a level-dependent signal with a device (54) which reacts to the level and which delivers a signal corresponding to the level determined by the device,
characterized,
that there is an evaluation means (56A) which receives the latter signal as an input signal and supplies the level-dependent signal as a function of its input signal, the evaluation means (56A) being arranged such that the function itself depends on how the input signal changes over time.
17. Eine Vorrichtung gemäss Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Funktion davon abhängig ist, wie sich ein momentanes Eingangssignal im Verhältnis zu einem vorher abgegebenen niveau-abhängigen Signal (Aus­gangssignal des Auswertungsmittels) verhält.
17. A device according to claim 16,
characterized,
that the function depends on how a current input signal behaves in relation to a previously output level-dependent signal (output signal of the evaluation means).
18. Eine Vorrichtung gemäss Anspruch 16 oder 17,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Funktion eine erste Form annimmt, wenn das Eingangssignal eine steigende Tendenz zeigt und eine zweite Form, wenn das Eingangssignal eine abstei­gende oder gleichbleibende Tendenz zeigt.
18. A device according to claim 16 or 17,
characterized,
that the function takes a first form when the input signal shows a rising trend and a second form when the input signal shows a decreasing or constant trend.
19. Eine Vorrichtung gemäss Anspruch 16, 17 oder 18,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Funktion einer Tiefpassfiltrierung ent­spricht, wenn das Eingangssignal eine steigende Tendenz zeigt.
19. A device according to claim 16, 17 or 18,
characterized,
that the function corresponds to a low-pass filtering if the input signal shows a rising trend.
20. Ein Verfahren zur Erzeugung eines niveau-abhängigen Signals als Funktion eines von einem auf das Niveau reagierenden Gerät gelieferten Signals,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Funktion selber davon abhängig ist, wie sich das gelieferte Signal über die Zeit ändert.
20. A method for generating a level-dependent signal as a function of a signal supplied by a device which responds to the level,
characterized,
that the function itself depends on how the delivered signal changes over time.
21. Ein Apparat zur Feststellung eines Materialniveaus innerhalb eines Messbereiches, welcher von einem auf das Material reagierenden Gerät (54) bestimmt wird,
gekennzeichnet durch
Mittel (88) zur Lieferung eines Signales, welches der Distanz zwischen einem Bezugsniveau und der untersten Stelle innerhalb des Messbereiches, wo kein Material durch das Gerät (54) festgestellt wird, entspricht.
21. An apparatus for determining a material level within a measuring range, which is determined by a device (54) that reacts to the material,
marked by
Means (88) for supplying a signal which corresponds to the distance between a reference level and the lowest point within the measuring range, where no material is detected by the device (54).
22. Ein Verfahren zur Feststellung eines Materialniveaus innerhalb eines Messbereiches,
dadurch gekennzeichnet,
dass die unterste, vom Material freie Stelle inner­halb des Messbereiches abgetastet wird und die Dis­tanz zwischen dieser Stelle und einem Bezugsniveau festgestellt wird.
22. A method for determining a material level within a measuring range,
characterized,
that the lowest point free of the material is scanned within the measuring range and the distance between this point and a reference level is determined.
23. Ein Aggregat zur Niveauregulierung mit einem Gerät (54), welches auf das Niveau reagiert und einer Vorrichtung (58), welche eine Regelfunktion definiert,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Gerät (54) einen in Zonen (OAZ,NAZ,UAZ,LZ) unterteilbaren Messbereich definiert und die Vor­richtung (58) so angeordnet ist, dass die Regel­funktion davon abhängig ist, in welcher Zone (OAZ, NAZ,UAZ,LZ) das aktuelle Niveau festgestellt wird.
23. A unit for level regulation with a device (54) which reacts to the level and a device (58) which defines a control function,
characterized,
that the device (54) defines a measuring range that can be divided into zones (OAZ, NAZ, UAZ, LZ) and the device (58) is arranged so that the control function depends on the zone (OAZ, NAZ, UAZ, LZ) the current level is determined.
24. Ein Aggregat gemäss Anspruch 23,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine normale Arbeitszone mit benachbarten obe­ren bzw. unteren Zone definiert wird.
24. An aggregate according to claim 23,
characterized,
that a normal work zone is defined with neighboring upper and lower zones.
25. Ein Aggregat gemäss Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine weitere Zone unterhalb der genannten unteren Zone definiert wird.
25. An aggregate according to claim 24,
characterized,
that a further zone is defined below the lower zone mentioned.
26. Ein Aggregat gemäss Anspruch 24 oder 25,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Niveauregulierung die Zufuhr von Material abschaltet, wenn das Niveau bis zum oberen Ende der oberen Zone steigt.
26. An aggregate according to claim 24 or 25,
characterized,
that the level control switches off the supply of material when the level rises to the upper end of the upper zone.
27. Ein Verfahren zur Niveauregulierung,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Regelfunktion von der momentanen Abweichung zwischen Soll- und Ist-Niveau abhängig ist.
27. A procedure for level regulation,
characterized,
that the control function depends on the current deviation between the target and actual level.
EP88105423A 1987-04-13 1988-04-06 Feed chutes for fibre-processing machines Revoked EP0286950B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH145587 1987-04-13
CH1455/87 1987-04-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0286950A1 true EP0286950A1 (en) 1988-10-19
EP0286950B1 EP0286950B1 (en) 1991-11-27

Family

ID=4210865

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP88105423A Revoked EP0286950B1 (en) 1987-04-13 1988-04-06 Feed chutes for fibre-processing machines

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4939816A (en)
EP (1) EP0286950B1 (en)
JP (1) JPS63270816A (en)
DE (1) DE3866405D1 (en)
ES (1) ES2028925T3 (en)
IN (1) IN171263B (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5157809A (en) * 1989-11-13 1992-10-27 N. Schlumberger Et Cie, S.A. Charger for feeding a carding machine with a layer of textile fibers as regularly as possible
WO2007022658A1 (en) * 2005-08-25 2007-03-01 Maschinenfabrik Rieter Ag Flock supply system.
DE102010005196A1 (en) * 2010-01-21 2011-07-28 Hubert Hergeth Machine for opening fiber flocks, has feed rollers comprising opposite rotational directions, where one feed roller viewed in rotation direction of aperture roller comprise larger circumferential speed than another feed roller

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3913997A1 (en) * 1989-02-14 1990-08-23 Rieter Ag Maschf METERING METHOD AND DEVICE FOR DELIVERING PRESETABLE QUANTITIES OF FIBER FLAKES
US5405052A (en) * 1993-12-09 1995-04-11 Sawyer, Iii; Miles G. Bottled-water dispenser with ice maker and cooler
WO2011148564A1 (en) * 2010-05-28 2011-12-01 クラレメディカル株式会社 Cartridge-type dispenser

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB973662A (en) * 1961-05-25 1964-10-28 Schubert & Salzer Maschinen Automatic feeding apparatus for textile machines, more particularly carding machines
FR1405043A (en) * 1964-08-25 1965-07-02 Vsesoiuzny Nautchno I I Textil Device for the direct supply of cotton to the cards
DE2050111A1 (en) * 1969-10-15 1971-04-29 Maschinenfabrik Rieter AG, Winter thur (Schweiz) Method for producing a uniform continuous fiber structure and device for carrying out the process
FR2524500A1 (en) * 1982-04-01 1983-10-07 Truetzschler & Co METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING AND REGULATING MACHINES OF A SPINNING PREPARATION PLANT OF FIBER TEXTILE MATERIALS
US4593436A (en) * 1979-12-21 1986-06-10 Fiber Controls Corporation Baffled webformer and system

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH275186A (en) * 1947-02-19 1951-05-15 Klein Siegfried Thermometric device.
US3242794A (en) * 1960-03-03 1966-03-29 Dow Chemical Co Photometric liquid level detector
US3712203A (en) * 1969-11-15 1973-01-23 Iwatsu Electric Co Ltd Automatic control device for the toner concentration within a developer in an electrostatic copy machine
GB1544416A (en) * 1975-10-08 1979-04-19 Molins Ltd Apparatus for feeding tobacco or similar particulate material in a uniform stream
DE2658044C3 (en) * 1976-12-22 1980-02-21 Truetzschler Gmbh & Co Kg, 4050 Moenchengladbach Method and device for producing a uniform sliver
DE2834586C2 (en) * 1978-08-07 1983-02-03 Trützschler GmbH & Co KG, 4050 Mönchengladbach Method and device for regulating the amount of tuft to be fed to a card
US4286464A (en) * 1980-01-14 1981-09-01 Technical Development Company Optical fluid level monitor
US4378897A (en) * 1980-06-20 1983-04-05 Fabricated Metals, Inc. Volumetric feeding apparatus for materials in bulk form
US4396911A (en) * 1981-03-27 1983-08-02 Ramsey Engineering Company Multi-point level indicator system
ATE36731T1 (en) * 1984-09-18 1988-09-15 Rieter Ag Maschf ARRANGEMENT FOR FILLING A MANHOLE WITH FIBER MATERIAL.
US4657444A (en) * 1985-07-24 1987-04-14 Hergeth Hollingsworth Gmbh Synchronized chute feed control system and method
US4745929A (en) * 1985-12-27 1988-05-24 The Kendall Company Liquid drainage system with light emitters and detectors
DE3617526A1 (en) * 1986-05-24 1987-11-26 Truetzschler & Co METHOD AND DEVICE FOR SUPPLYING A NUMBER OF CARDS, CRAWLS OR THE LIKE
DE3617527A1 (en) * 1986-05-24 1987-11-26 Truetzschler & Co DEVICE FOR FEEDING FIBER MATERIAL MACHINERY, e.g. CARDING, CRAWLING, STAMPING MACHINES OR THE LIKE

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB973662A (en) * 1961-05-25 1964-10-28 Schubert & Salzer Maschinen Automatic feeding apparatus for textile machines, more particularly carding machines
FR1405043A (en) * 1964-08-25 1965-07-02 Vsesoiuzny Nautchno I I Textil Device for the direct supply of cotton to the cards
DE2050111A1 (en) * 1969-10-15 1971-04-29 Maschinenfabrik Rieter AG, Winter thur (Schweiz) Method for producing a uniform continuous fiber structure and device for carrying out the process
US4593436A (en) * 1979-12-21 1986-06-10 Fiber Controls Corporation Baffled webformer and system
FR2524500A1 (en) * 1982-04-01 1983-10-07 Truetzschler & Co METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING AND REGULATING MACHINES OF A SPINNING PREPARATION PLANT OF FIBER TEXTILE MATERIALS

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5157809A (en) * 1989-11-13 1992-10-27 N. Schlumberger Et Cie, S.A. Charger for feeding a carding machine with a layer of textile fibers as regularly as possible
WO2007022658A1 (en) * 2005-08-25 2007-03-01 Maschinenfabrik Rieter Ag Flock supply system.
DE102010005196A1 (en) * 2010-01-21 2011-07-28 Hubert Hergeth Machine for opening fiber flocks, has feed rollers comprising opposite rotational directions, where one feed roller viewed in rotation direction of aperture roller comprise larger circumferential speed than another feed roller

Also Published As

Publication number Publication date
US4939816A (en) 1990-07-10
IN171263B (en) 1992-08-29
ES2028925T3 (en) 1992-07-16
JPS63270816A (en) 1988-11-08
DE3866405D1 (en) 1992-01-09
EP0286950B1 (en) 1991-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2359917B2 (en) Process for producing a uniform, continuous fiber structure and device for carrying out the process
EP1086264B1 (en) Adjusting drawframe
CH659663A5 (en) METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING AND REGULATING THE MACHINES OF A SPINNING PREPARATION PLANT.
EP3230501B1 (en) Method and device for loading an installation with fibres
EP2867392B1 (en) Method and device for controlling the fiber feed to a carding machine
CH631750A5 (en) DEVICE FOR REMOVING TEXTILE FIBERS FROM A FIBER-GUIDING AIRFLOW IN A CHANNEL AND FOR MAKING A FLEECE FROM THESE FIBERS.
WO1993012278A1 (en) Combing machine
EP0303023B1 (en) A system for treatment of textile fibers and method for controling such a system
DE3617526A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR SUPPLYING A NUMBER OF CARDS, CRAWLS OR THE LIKE
EP0286950B1 (en) Feed chutes for fibre-processing machines
EP3546625B1 (en) Feeding device for a carding machine
DE10204328B4 (en) Method for determining the strip mass of a moving fiber structure and spinning preparation machine for carrying out this method
EP0477589A1 (en) Method for the correction of a determined measuring signal for the mass of a fiber band at an autolevellor for fiber bands with an outlet measuring device
EP2545213B1 (en) Method and device for measuring the weight of an endless flow of web-shaped fiber material
CH673292A5 (en)
DE4437062A1 (en) Method and apparatus for open-loop or closed-loop control of a solids-liquid separation process
DE4128929C2 (en) Device for producing fiber material or the like with a predeterminable original weight
DE19923418B4 (en) Apparatus for producing a fiber flake web having at least one substantially vertical shaft of rectangular cross-section
EP0460000B1 (en) Process and device for pneumatically charging a filling box
EP1917388A1 (en) Flock supply system.
DE19919447B4 (en) Device for feeding fibers
EP0978581A2 (en) Textile processing machine with a drawing frame unit
EP1149196A1 (en) Mixing fibrous constituents
EP1851370A1 (en) Flock feeding and flock storage
EP0312805A1 (en) Production control

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CH DE ES FR GB IT LI

17P Request for examination filed

Effective date: 19890130

17Q First examination report despatched

Effective date: 19900816

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): CH DE ES FR GB IT LI

REF Corresponds to:

Ref document number: 3866405

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19920109

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)
ITF It: translation for a ep patent filed

Owner name: GUZZI E RAVIZZA S.R.L.

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 19920312

Year of fee payment: 5

ET Fr: translation filed
PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Payment date: 19920420

Year of fee payment: 5

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FG2A

Ref document number: 2028925

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: T3

PLBI Opposition filed

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009260

26 Opposition filed

Opponent name: TRUETZSCHLER GMBH & CO. KG

Effective date: 19920822

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 19930407

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Effective date: 19931229

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 19940317

Year of fee payment: 7

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 19940318

Year of fee payment: 7

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Payment date: 19940321

Year of fee payment: 7

RDAC Information related to revocation of patent modified

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009299REVO

RDAG Patent revoked

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009271

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: PATENT REVOKED

27W Patent revoked

Effective date: 19940317

GBPR Gb: patent revoked under art. 102 of the ep convention designating the uk as contracting state

Free format text: 940317

R27W Patent revoked (corrected)

Effective date: 19940317

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL