EP0816539A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Produktionssteuerung an einer Karde - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Produktionssteuerung an einer Karde Download PDF

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EP0816539A1
EP0816539A1 EP97810436A EP97810436A EP0816539A1 EP 0816539 A1 EP0816539 A1 EP 0816539A1 EP 97810436 A EP97810436 A EP 97810436A EP 97810436 A EP97810436 A EP 97810436A EP 0816539 A1 EP0816539 A1 EP 0816539A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
motor
poles
rollers
motors
driven
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP97810436A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jürg Faas
Christian Müller
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
Application filed by Maschinenfabrik Rieter AG filed Critical Maschinenfabrik Rieter AG
Publication of EP0816539A1 publication Critical patent/EP0816539A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
    • D01G15/00—Carding machines or accessories; Card clothing; Burr-crushing or removing arrangements associated with carding or other preliminary-treatment machines
    • D01G15/02—Carding machines
    • D01G15/12—Details
    • D01G15/46—Doffing or like arrangements for removing fibres from carding elements; Web-dividing apparatus; Condensers
    • D01G15/64—Drafting or twisting apparatus associated with doffing arrangements or with web-dividing apparatus
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
    • D01G15/00—Carding machines or accessories; Card clothing; Burr-crushing or removing arrangements associated with carding or other preliminary-treatment machines
    • D01G15/02—Carding machines
    • D01G15/12—Details
    • D01G15/36—Driving or speed control arrangements

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling a card, various Exit speeds require different distortions in the outlet area. Further The invention relates to a device for performing the method.
  • a method is known from British Patent Application No. 2 090 300 A, according to which the transition of the fleece starting from the customer to the other rollers of the Outlet is controlled. It is assumed that the Tensioning the fleece, which passes from one roller to another, the Outlet speed should be adjusted, especially during the Carding up or down.
  • the known method includes that Regulate the warpage when handing over the fleece from separately driven Rolling at the card outlet, e.g. Calender and squeeze rolls.
  • the tension of the fleece or tape is increased by a corresponding increase in the draft and vice versa.
  • the warpage for the rollers of the carding area are determined empirically.
  • Fig. 2 the British Patent application is shown a diagram in the form of a curve, from which the extent to which the distortion between the calender rolls and the squeeze rollers depending on the peripheral speed of the Pinch rolls (shown on the abscissa) changes.
  • the delay can be increased in various ways.
  • the Pinch and calender rolls are driven by two separate motors, which are connected via a device for changing the delay. This can be a conventional gearbox with a variety of different settings or be a controllable clutch.
  • a Electric motor for the customer and the doctor roller i.e. a Electric motor for the customer and the doctor roller and another electric motor for the squeeze rollers and the take-off rollers.
  • a delay adjustment device shown in Fig. 1a
  • the Adjustment of the delay between the customer and the take-off rollers and the Calculation of the new speed for the customer is based on the control 5 made.
  • a continuously variable transmission is provided in an alternative solution according to FIG Distortion adjustment between the customer and the doctor roller instead of one separate motor.
  • FIG. 6A in DE 43 32 329 shows the course of the default for given changes in delivery speed.
  • a microcomputer arranges the corresponding delay of the new one Delivery speed too.
  • the delay should be optimal Delivery speed can be adjusted. This requires complicated controls and correspondingly controllable drives.
  • the present invention has for its object at the outlet of the card Changing the delivery speed of the delay in a simple way to be able to adjust during the ramp-up or the ramp-down.
  • the delay can even be between Rollers which are driven by a common motor are set, which later in connection with the first embodiment of the invention is explained.
  • the problem is solved by the features of claim 1.
  • the invention is based on the knowledge that there is actually no need for the delay continuously adapt to the delivery speed.
  • Several are sufficient Define (individual or discrete) delay values for the phase-out, which at predetermined (corresponding) delivery speeds come into play. The delay between these predetermined delivery speeds is (strict taken) the delivery speed not “optimally” adjusted, but this plays for the System suitability is not an important factor. Main goal of default adjustment is to avoid cracks in the fleece, not to "optimize” the "fleece quality".
  • the invention provides for at least two discrete distortion values, each of which predetermined delivery speeds are "activated” e.g. at the creeper (Piecing speed) or above a specified delivery speed between the creeper and normal operation.
  • predetermined delivery speeds e.g. at the creeper (Piecing speed) or above a specified delivery speed between the creeper and normal operation.
  • more can discrete delay values are determined, each delay value being a respective one "Switching point" on the run-up or run-down curve of the card can be assigned.
  • the switching points when ramping up can be the same as the switching points when ramping down the switching points when starting up can be compared to the switching points be different when going deep.
  • the suitable switching points can be determined empirically and in the programming the card control can be saved.
  • the rollers in the customer area are useful e.g. the customer who Transfer roller, the outlet rollers and the step roller by an electric motor and the calender rolls for the canister can be driven by another electric motor.
  • Outlet rollers and the step roller are preferably by an electric motor can be driven via a switchable conversion unit, e.g. a gear coupling or a gearbox connected to each other.
  • An initiator on the step roller can provide a microprocessor with impulses about the actual outlet speed, which with the outlet speed given to the microprocessor are compared.
  • a The corresponding signal is sent to a frequency converter, so that the Controls the speed of the drive motor for the customer area.
  • the first pole-switching motor drives e.g. the customer who Transfer roller, the discharge rollers and the cross belt take-off, the second motor die Step rollers.
  • the tape rack is driven by another motor.
  • the first drive motor runs with the creeper (delivery speed of approx. 15 m / min.) Number of poles, e.g. 6 and minimal mechanical distortion between outlet rollers and Stepped roller. When starting up, this is e.g. switched to 8 poles.
  • the related the delay adjusting device mentioned in the first embodiment calculates the new one Speed for the stepped roller.
  • a corresponding signal comes from the microprocessor to the frequency converter, which determines the speed of the drive motor for the Step roller changes.
  • the two motors for the Customer area possibly the motor for the tape storage of the same Frequency converter controlled.
  • the drive motor for the outlet rollers is switched, e.g. The drive motors for the run from 6 to 8 poles Step roller and the belt deposit with a constant number of poles.
  • the frequency converter which uses the grid energy (e.g. 50 Hz three-phase current) converted into alternating current of corresponding frequency. This alternative offers a reduction in price by eliminating an engine control unit.
  • the motors for the stepped rollers and Calender rolls can be switched and are both from 8 to 6 poles when starting up switched, the further motor for the other rollers of the run-out area, e.g. the discharge rollers run constantly.
  • the new speed for the outlet rollers be calculated. This is also done by the above Frequency converter, which converts the mains current into the required alternating current for the Formed drive motor for the other rollers of the outlet area.
  • Fig. 1 shows the outlet of a card C50 from RIETER with the reel 1, the Customer 2, the transfer roller 3, the outlet rollers 4.5, the cross belt take-off 6 and the step rollers 7.
  • the mentioned rollers (with the exception of the reel) and the A cross drive is assigned to a drive motor M1.
  • the calender rolls 8 for the Kannenstock drives another M3 drive motor.
  • the spout run in the crawl space Step rollers with minimal mechanical distortion.
  • Signal S in a delay setting device 14 through Comparison with stored empirically determining characteristic values determined and based on Corresponding trend curves will be the optimal delay for the discontinued and Step rollers calculated.
  • a corresponding signal A goes to a switch box 13 an implementation unit, e.g. a gear coupling or a switchable gear, which sets the desired delay.
  • the Pickup 1, the transfer roller 3 and the outlet rollers 4,5 is a motor M1 assigned.
  • the other drive motor M2 drives the step roller 7 and the Drive motor M3 the calender rolls 7.
  • motor M1 runs as pole-switching motor and motors M2 and M3 run with a constant number of poles.
  • the microprocessor MC sends a signal to the switch box 13, which is connected to the motor M1.
  • the pole-switching motor M1 runs, for example, with 6 poles with minimal mechanical distortion between the outlet rollers 4, 5 and the stepped roller 7. This time interval is shown in FIG. 6 with curve I.
  • the motor M1 is switched to 8 poles at a certain runout speed, see curve II in FIG. 6.
  • the peculiarity of this embodiment lies in the fact that the drive motor M 1 is switched over from a low to a higher one during the run-up phase, while the other motors M2 and M3 run with a constant number of poles.
  • Another special feature is that all three motors are controlled by the same frequency converter FU.
  • the speed of the stepped roller 7 must also be recalculated in accordance with the changed delay.
  • the microprocessor MC calculates the new speed for the stepped roller 7 from the delay.
  • a corresponding signal is sent to the frequency converter FU, which changes the speed of the drive motor M2 for the stepped roller. Since the drive motor M2 runs with a constant number of poles, its frequency can only be changed by the frequency converter FU.
  • this frequency converter also controls the speed of the drive motor M2 the production phase. Should signals in the microprocessor e.g. too high Delivery speed, this will be with the specified target values compare the delivery speed and a corresponding signal, cf. analogous Send control signal 11 in Fig. 2 to the frequency converter.
  • FIG. 5 A second alternative solution is shown in FIG. 5 in conjunction with FIG. 3. in the Creeper run the two motors M2, M3 with number of poles e.g. 8 because of this At the time the delivery speed is low (approx. 15m / min.). When starting up these motors switched from 8 to 6 poles. The delay between the step roller 7 and the outlet rollers 4.5 increases in a ratio of 1.33. The corresponding The new speed of the outlet rollers 4.5 is calculated in the same way as previously in Described with reference to the first alternative solution.
  • the basic principle of the new arrangement can be seen in FIG. Of the Delays in the outlet can be "switched" between two discrete values I and II.
  • the lower delay I becomes at lower outlet speeds, the higher Delay II used at higher outlet speeds. It will be when starting up the card at a substantially predetermined outlet speed from Default I switched to default II according to the upward arrow. It will when the card is lowered at a second essentially predetermined one Exit speed from delay II to delay I according to the downward directional arrow switched.
  • the "switching points" (the predetermined Run-out speeds) could be the same for run-up and run-down.
  • Switching can be done electrically or mechanically.
  • the switching points in Spout can be adapted to the design of the machine, with the Fleece tension should be influenced.
  • the invention accordingly provides a card with a switchable drive for the Spout before, switching the drive a change in delay for the Fleece transport causes.
  • the card can be provided with a controller that the Switching the drive at at least one predetermined runout speed triggers.
  • the switchable drive can be a switchable electric motor and / or switchable transmission include.
  • a sensor for the outlet speed can be provided. Then it can be switched based on the output signal of this sensor. But this is not essential to the invention, since a very precise determination of the switchover point is superfluous. It is important that you switch before the outlet speed reached a value that is no longer adapted to the current default. Therefore a relatively wide "switching range” is possible, where one or the other delay can rule. It should be switched within this "gray area". A such an effect could also be achieved on the basis of a time control, the Time from triggering the ramp-up or this ramp-down is measured and at Is switched over a predetermined interval.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Preliminary Treatment Of Fibers (AREA)

Abstract

Vorrichtung zur Produktionssteuerung an einer Karde, bei der Walzen des Abnehmerbereichs durch zwei Elektromotoren (M1,M2), vorzugsweise durch einen Elektromotor (M1), und die Bandablage durch einen weiteren Elektromotor (M3) angetrieben sind und ein Mikroprozessor (MC) bei Änderung der Liefergeschwindigkeit entsprechend selbsttätig einen geänderten Verzug zwischen den gesondert angetriebenen Walzen einstellt. Diese Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass ein gegenüber dem Einfädelmodus im Produktionsmodus höherer Verzug eingestellt wird. Vorzugsweise treibt der Motor (M1) die Auslaufwalzen (4,5) und die Stufenwalze (7) an und der Verzug wird zwischen diesen Walzen mittels einer umschaltbaren mechanischen Umsetzungseinheit (UE)(13), z.B. einer Zahnkupplung eingestellt. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Karde, wobei verschiedene Auslaufgeschwindigkeiten verschiedene Verzüge im Auslaufbereich erfordern. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Aus der britischen Patentanmeldung Nr. 2 090 300 A ist ein Verfahren bekannt, wonach der Übergang des Vlieses beginnend vom Abnehmer an die anderen Walzen des Auslaufs gesteuert wird. Dabei geht man von der Überlegung aus, dass die Anspannung des Vlieses, welches von einer Walze an eine andere übergeht, der Auslaufgeschwindigkeit angepasst werden sollte, insbesondere während des Hochlaufes bzw. des Tieflaufes der Karde. Das bekannte Verfahren beinhaltet das Regulieren der Verzüge bei Übergabe des Vlieses von gesondert angetriebenen Walzen am Auslauf der Karde, z.B. Kalander- und Quetschwalzen. Die Anspannung des Vlieses, bzw. Bandes wird erhöht durch entsprechende Erhöhung des Verzuges und vice versa. Abhängig von kardiertem Material können die Verzüge für die Walzen des Auslaufbereiches der Karde empirisch ermittelt werden. In Fig. 2 der britischen Patentanmeldung ist ein Diagramm in der Form einer Kurve dargestellt, aus welchem ersichtlich ist, in welchem Umfang sich der Verzug zwischen den Kalanderwalzen und den Quetschwalzen in Abhängigkeit von der Umfangsgeschwindigkeit der Quetschwalzen (gezeigt auf der Abszisse) ändert.
Die Erhöhung des Verzugs kann auf verschiedene Weise durchgeführt werden. Die Quetsch- und Kalanderwalzen sind mit zwei separaten Motoren angetrieben, welche über eine Vorrichtung zur Verzugsänderung verbunden sind. Diese kann ein konventionelles Getriebe mit einer Vielzahl von unterschiedlichen Einstellungen oder eine steuerbare Kupplung sein.
Ferner ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 43 32 329 A1 ein Verfahren zur Produktionssteuerung, insbesondere zur automatischen Veränderung von Verzügen bei unterschiedlichen Produktionsgeschwindigkeiten, bekannt. Nach diesem Verfahren werden im Bereich niedriger Produktionsgeschwindigkeiten niedrige Verzüge - z.B. 15% - und bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten, z.B. 300 m/Min. und darüber, hohe Verzüge - z.B. 55% - eingestellt.
Gemäss Fig. 1b sind z.B. am Auslauf zwei Elektromotoren vorgesehen, d.h. ein Elektromotor für den Abnehmer und die Abstreichwalze und ein weiterer Elektromotor für die Quetschwalzen und die Abzugswalzen. Bei Änderung der Liefergeschwindigkeit wird durch eine Verzugsstelleinrichtung, gezeigt in Fig. 1a, der Verzug zwischen den gesondert angetriebenen Walzen, z.B. zwischen dem Abnehmer und den Abzugswalzen eingestellt, damit Bandbrüche vermieden werden können. Die Einstellung des Verzuges zwischen dem Abnehmer und den Abzugswalzen und die Berechnung der neuen Geschwindigkeit für den Abnehmer wird anhand der Steuerung gemäss Fig. 5 vorgenommen. In einer Alternativlösung nach der Figur 14 findet eine Verzugsverstellung zwischen Abnehmer und Abstreichwalze statt, wobei statt eines separaten Motors ein stufenloses Getriebe vorgesehen ist.
Die Figur 6A in DE 43 32 329 zeigt den Verlauf des vorgesehenen Verzuges für gegebene Änderungen der Liefergeschwindigkeit. Bei Änderungen der Liefergeschwindigkeit ordnet ein Mikrocomputer den entsprechenden Verzug der neuen Liefergeschwindigkeit zu.
Sowohl nach GB 2 090 300 wie auch nach DE 43 32 329 soll der Verzug optimal der Liefergeschwindigkeit angepasst werden. Dies erfordert eine komplizierte Steuerung und entsprechend steuerbare Antriebe.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, am Auslauf der Karde bei Änderung der Liefergeschwindigkeit den Verzug auf einer einfachen Art und Weise während des Hochlaufes bzw. des Tieflaufes einstellen zu können. Es können Verzüge zwischen unterschiedlichen Walzen des Auslaufes, z.B. dem Abnehmer und der Stufenwalze, den Abzugswalzen und der Stufenwalze eingestellt werden. Bei Verwendung einer mechanischen Umsetzungseinheit kann der Verzug sogar zwischen Walzen, welche durch einen gemeinsamen Motor angetrieben sind, eingestellt werden, was später im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform der Erfindung näher erläutert wird. Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruches 1.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass es eigentlich nicht nötig ist, den Verzug kontinuierlich der Liefergeschwindigkeit anzupassen. Es reichen durchaus mehrere (einzelne bzw. diskrete) Verzugswerte für den Auslauf zu definieren, die bei vorbestimmten (entsprechenden) Liefergeschwindigkeiten zur Geltung kommen. Zwischen diesen vorbestimmten Liefergeschwindigkeiten ist der Verzug zwar (streng genommen) der Liefergeschwindigkeit nicht "optimal" angepasst, dies spielt aber für die Tauglichkeit des Systems keine wesentliche Rolle. Hauptziel der Verzugsanpassung liegt darin, Risse im Vlies zu vermeiden, nicht darin, die "Vliesqualität" zu "optimieren".
Die Erfindung sieht mindestens zwei diskrete Verzugswerte vor, die jeweilig bei vorbestimmten Liefergeschwindigkeiten "aktiviert" werden z.B. beim Kriechgang (Anspinngeschwindigkeit) bzw. oberhalb einer vorgegebenen Liefergeschwindigkeit zwischen dem Kriechgang und dem Normalbetrieb. Es können natürlich weitere diskrete Verzugswerte bestimmt werden, wobei jedes Verzugswert einen jeweiligen "Schaltpunkt" auf der Hochlauf bzw. Tieflaufkurve der Karde zugeordnet werden kann. Die Schaltpunkte beim Hochlaufen können gleich den Schaltpunkten beim Tieflaufen sein, die Schaltpunkte beim Hochlaufen können aber gegenüber den Schaltpunkten beim Tieflaufen verschieden sein.
Die geeigneten Schaltpunkte können empirisch ermittelt und in der Programmierung der Kardensteuerung gespeichert werden.
Zweckmässig sind die Walzen des Abnehmerbereiches z.B. der Abnehmer, die Übertragwalze, die Auslaufswalzen und die Stufenwalze durch einen Elektromotor und die Kalanderwalzen für den Kannenstock durch einen weiteren Elektromotor antreibbar. Vorzugsweise sind Auslaufwalzen und die Stufenwalze durch einen Elektromotor antreibbar über eine umschaltbare Umsetzungseinheit, z.B. eine Zahnradkupplung bzw. ein Schaltgetriebe miteinander verbunden. Ein Initiator an der Stufenwalze kann einem Mikroprozessor Impulse über die lst-Auslaufgeschwindigkeit liefern, welche mit der dem Mikroprozessor vorgegebenen Auslaufgeschwindigkeit verglichen werden. Ein entsprechendes Signal wird an einen Frequenzumrichter abgegeben, damit dieser die Drehzahl des Antriebmotors für den Abnehmerbereich steuert. Änderung der Auslaufgeschwindigkeit einerseits und der Drehzahl des Antriebmotors für den Abnehmerbereich andererseits erfordern allenfalls eine entsprechende Änderung des Verzugs zwischen den Auslaufwalzen und der Stufenwalze z.B. beim Hochlaufen aus dem Kriechgang auf die Betriebsgeschwindigkeit. Diese erfolgt auf folgende Weise: Die oben erwähnten Signale, welche von dem Initiator an den Mikroprozessor eingehen, werden von dessen Verzugsstelleinrichtung registriert und einen geänderten Verzug wird durch diese an einem vorgegebenen Schaltpunkt eingestellt. Dementsprechend ergeht ein Signal von dem Mikroprozessor an eine Umschaltbox, die die Zahnradkupplung bzw. das Schaltgetriebe zweckmässig verstellt. Zweckmässig wird ein gegenüber dem Einfädelmodus (Kriechgang) im Produktionsmodus höherer Verzug eingestellt.
Nach einer ersten alternativen Ausführungsform sind am Auslauf der Karde zwei Motoren vorgesehen. Der erste polschaltbare Motor treibt z.B. den Abnehmer, die Übertragswalze, die Auslaufwalzen und den Querbandabzug an, der zweite Motor die Stufenwalzen. Die Bandablage ist mit einem weiteren Motor angetrieben. Im Kriechgang (Liefergeschwindigkeit von ca. 15m/Min.) läuft der erste Antriebsmotor mit Polzahl, z.B. 6 und minimalen mechanischem Verzug zwischen Auslaufwalzen und Stufenwalze. Beim Hochfahren wird dieser z.B. auf Polzahl 8 geschaltet. Der Verzug zwischen Auslauf- und Stufenwalzen erhöht sich im Verhältnis 8/6 = 1.33. Die in Bezug auf die erste Ausführungsform erwähnte Verzugsstelleinrichtung berechnet die neue Drehzahl für die Stufenwalze. Ein entsprechendes Signal geht von dem Mikroprozessor an den Frequenzumrichter, welcher die Drehzahl des Antriebsmotors für die Stufenwalze ändert. In dieser Ausführungsform werden die beiden Motoren für den Abnehmerbereich, gegebenenfalls der Motor für die Bandablage von gleichem Frequenzumrichter gesteuert. Während der Antriebsmotor für die Auslaufwalzen umgeschaltet wird, z.B. von 6 auf 8 Pole, laufen die Antriebsmotoren für die Stufenwalze und die Bandablage mit konstanter Polzahl. Bei Neuberechnung der Drehzahl der Stufenwalze wird diese nicht mittels der Polumschaltung des Motors M2 sondern durch den Frequenzumrichter bewerkstelligt, welcher die Netzenergie (z.B. 50 Hz Drehstrom) in Wechselstrom entsprechender Frequenz umformt. Diese Alternative bietet eine Verbilligung durch Wegfall einer Motorregeleinheit. Sollten während der Produktionsphase Liefergeschwindigkeitsänderungen eintreten, wird bei Bedarf vom Mikroprozessor ein entsprechendes Signal über die Umschaltbox an den polschaltbaren Motor für die Auslaufwalzen ergehen. Die Masse des Abnehmers dämpft den Geschwindigkeitssprung am Abnehmer. Über eine Korrektursteuerung wird die Speisewalze so gesteuert, dass kein Banddickensprung entsteht.
Nach einer zweiten alternativen Lösung sind die Motoren für die Stufenwalzen und Kalanderwalzen polschaltbar und werden beim Hochfahren beide von 8 auf 6 Pole umgeschaltet, wobei der weitere Motor für die anderen Walzen des Auslaufbereiches, z.B. die Auslaufwalzen konstant laufen. Nach dieser Ausführungsform muss gegenüber der vorher beschriebenen Ausführungsform die neue Drehzahl für die Auslaufwalzen berechnet werden. Dieses erfolgt ebenfalls durch den oben genannten Frequenzumrichter, welcher den Netzstrom in den erforderlichen Wechselstrom für den Antriebsmotor für die anderen Walzen des Auslaufbereichs umformt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigt:
  • Fig. 1 eine Teil-Seitenansicht und Teil-Draufsicht der Karde nach der Erfindung,
  • Fig. 2 ein erfindungsgemässes Blockschaltbild der Steuerung der Drehzahl der Stufenwalze und der Auslaufwalzen nach der ersten Ausführungsform,
  • Fig. 3 eine Teil-Draufsicht der Karde,
  • Fig. 4 ein erfindungsgemässes Blockschaltbild der Steuerung der Drehzahl der Stufenwalzen und der Auslaufwalzen nach der ersten alternativen Lösung,
  • Fig. 5 ein Blockschaltbild der Steuerung der Drehzahl der Stufenwalzen und der Auslaufwalzen nach der zweiten alternativen Lösung und
  • Fig. 6 eine Trendkurve von Verzug und Auslaufgeschwindigkeit.
    • Die Fig. 1 zeigt den Auslauf einer Karde C50 von RIETER mit dem Tambour 1, dem Abnehmer 2, der Übertragswalze 3, den Auslaufwalzen 4,5, den Querbandabzug 6 und die Stufenwalzen 7. Den genannten Walzen (mit Ausnahme vom Tambour) und dem Querbandabzug ist ein Antriebsmotor M1 zugeordnet. Die Kalanderwalzen 8 für den Kannenstock treibt ein anderer Antriebsmotor M3. Im Kriechgang laufen die Auslaufund Stufenwalzen mit minimalem mechanischem Verzug. Im Hochlauf wird ein gegenüber dem im Einfädelmodus höherer Verzug eingestellt. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, werden die im Mikroprozessor MC eingehenden Informationen für die Liefergeschwindigkeiten, vgl. Signal S, in einer Verzugsstelleinrichtung 14 durch Vergleich mit gespeicherten empirisch ermittelnden Kennwerten ermittelt und aufgrund entsprechenden Trendkurven wird der optimale Verzug für die Auslauf- und Stufenwalzen berechnet. Ein entsprechendes Signal A geht an eine Umschaltbox 13 einer Umsetzungseinheit, z.B. einer Zahnradkupplung bzw. ein schaltbares Getriebe, die den gewünschten Verzug einstellt.
    Fig. 3 zeigt eine weitere Lösung nach der ersten alternativen Ausführungsform. Dem Abnehmer 1, der Übertragswalze 3 und den Auslaufwalzen 4,5 ist ein Motor M1 zugeordnet. Der andere Antriebsmotor M2 treibt die Stufenwalze 7 an und der Antriebsmotor M3 die Kalanderwalzen 7. Bei dieser Anordnung läuft Motor M1 als polschaltbarer Motor und die Motoren M2 und M3 laufen mit konstantem Polzahl.
    Im Kriechgang geht von dem Mikroprozessor MC, wie in Fig. 4 gezeigt, ein Signal an die Umschaltbox 13, welche mit dem Motor M1 in Verbindung steht. Der polschaltbare Motor M1 läuft z.B. mit Polzahl 6 mit minimalem mechanischem Verzug zwischen den Auslaufwalzen 4,5 und der Stufenwalze 7. Dieses Zeitintervall ist in Fig. 6 mit Kurve I gezeigt. Zu einem späteren Zeitpunkt beim Hochfahren wird der Motor M1 bei bestimmter Auslaufgeschwindigkeit auf 8 Pole geschaltet, siehe Kurve II in Fig. 6. Der Verzug zwischen den Auslaufwalzen und der Stufenwalze erhöht sich im Verhältnis 8/6 = 1.33. Dementsprechend geht von dem Mikroprozessor MC ein weiteres Signal an die Umschaltbox 13 und den Motor M1. Die Besonderheit dieser Ausführungsform liegt daran, dass in der Hochlaufphase der Antriebsmotor M1 umgeschaltet wird von einer niedrigen auf eine höhere, während die weiteren Motoren M2 und M3 mit einer konstanten Polzahl laufen. Eine weitere Besonderheit liegt daran, dass alle drei Motoren vom gleichen Frequenzumrichter FU gesteuert werden. Nach Umschalten des Antriebsmotors M1 für die Auslaufwalzen 4, 5 durch die Umschaltbox 13, muss ebenfalls die Drehzahl der Stufenwalze 7, entsprechend dem geänderten Verzug, neu berechnet werden. Dies erfolgt folgenderweise: Der Mikroprozessor MC berechnet aus dem Verzug die neue Drehzahl für die Stufenwalze 7. Ein ensprechendes Signal geht an den Frequenzumrichter FU, welcher die Drehzahl des Antriebsmotors M2 für die Stufenwalze ändert. Da der Antriebsmotor M2 mit einer konstanten Polzahl läuft, kann die Änderung seiner Drehzahl nur durch den Frequenzumrichter FU erfolgen.
    Ferner steuert dieser Frequenzumrichter die Drehzahl des Antriebsmotors M2 auch in der Produktionsphase an. Sollten in dem Mikroprozessor Signale über z.B. zu hohe Liefergeschwindigkeit eingehen, wird dieser diese mit den vorgegebenen Soll-Werten der Liefergeschwindigkeit vergleichen und ein entsprechendes Signal, vgl. analog Stellsignal 11 in Fig. 2, an den Frequenzumrichter schicken.
    Eine zweite alternative Lösung ist in Fig. 5 in Verbindung mit Fig. 3 dargestellt. Im Kriechgang laufen die beiden Motoren M2,M3 mit Polzahl z.B. 8, weil zu diesem Zeitpunkt die Liefergeschwindigkeit klein ist (ca. 15m/Min.). Beim Hochfahren werden diese Motoren von 8 auf 6 Pole umgeschaltet. Der Verzug zwischen der Stufenwalze 7 und den Auslaufwalzen 4,5 erhöht sich im Verhältnis 1.33. Die entsprechende Berechnung der neuen Drehzahl der Auslaufwalzen 4,5 erfolgt analog, wie vorher in Bezug auf die erste alternative Lösung beschrieben.
    Die Lösungen gemäss Fig. 4 und 5 sind insofern vorteilhaft als sie mit nur einem Frequenzumrichter auskommen. Aus dieser Vereinfachung ergeben sich wesentliche Kostenersparnisse.
    Das Grundprinzip der neuen Anordnung kann der Figur 6 entnommen werden. Der Verzug im Auslauf kann zwischen zwei diskreten Werten I und II "geschaltet" werden. Der niedrigere Verzug I wird bei niedrigeren Auslaufgeschwindigkeiten, der höhere Verzug II bei höheren Auslaufgeschwindigkeiten verwendet. Es wird beim Hochlaufen der Karde bei einer im wesentlichen vorbestimmten Auslaufgeschwindigkeit vom Verzug I auf Verzug II gemäss dem nach oben gerichteten Pfeil umgeschaltet. Es wird beim Tieflaufen der Karde bei einer zweiten im wesentlichen vorbestimmten Auslaufgeschwindigkeit vom Verzug II auf Verzug I gemäss dem nach unten gerichteten Pfeil umgeschaltet. Die "Schaltpunkte" (die vorbestimmten Auslaufgeschwindigkeiten) könnten für den Hochlauf und den Tieflauf gleich sein.
    Statt einen einzigen ,,Schaltschritt" vorzusehen, könnten mehrere Schritte (eine "Treppe") definiert werden, was aber den Schalt- bzw. Steueraufwand deutlich erhöht.
    Das Umschalten kann elektrisch oder mechanisch erfolgen. Die Schaltstellen im Auslauf können der Konstruktion der Maschine angepasst werden, wobei die Vliesanspannung beeinflusst werden sollte.
    Die Erfindung sieht dementsprechend eine Karde mit einem schaltbaren Antrieb für den Auslauf vor, wobei das Umschalten des Antriebes eine Verzugsänderung für den Vliestransport bewirkt. Die Karde kann mit einer Steuerung versehen sein, welche das Umschalten des Antriebs bei mindestens einer vorbestimmten Auslaufgeschwindigkeit auslöst. Der schaltbare Antrieb kann einen schaltbaren Elektromotor und/oder ein schaltbares Getriebe umfassen.
    Es kann ein Sensor für die Auslaufgeschwindigkeit vorgesehen werden. Es kann dann anhand des Ausgangsignales dieses Sensors umgeschaltet werden. Dies ist aber nicht erfindungswesentlich, da eine sehr genaue Bestimmung des Umschaltpunktes überflüssig ist. Wichtig ist, dass umgeschaltet wird, bevor die Auslaufgeschwindigkeit einen Wert erreicht, welche dem herrschenden Verzug nicht mehr angepasst ist. Dafür ist ein relativ breiter "Schaltbereich" möglich, wo der eine oder der andere Verzug herrschen kann. Es sollte innerhalb dieser "Grauzone" umgeschaltet werden. Eine solche Wirkung könnte ebenfalls anhand einer Zeitsteuerung erzielt werden, wobei die Zeit ab dem Auslösen des Hochlaufes bzw. dies Tieflaufes gemessen wird und beim Ablauf eines vorbestimmten Intervalles umgeschaltet wird.
    Legende
    1
    Tambour
    2
    Abnehmer
    3
    Übertragswalze
    4,5
    Auslaufwalzen
    6
    Querbandabzug
    7
    Stufenwalze
    8
    Kalanderwalzen für den Kannenstock
    9
    Initiator
    11
    Stellsignal
    13
    Umschaltbox
    14
    Verzugsstelleinrichtung
    M1,M2,M3
    Antriebsmotoren
    MC
    Mikroprozessor
    S1,S2
    eingehende Informationen über Liefergeschwindigkeiten
    FU
    Frequenzumrichter
    UE
    Umsetzungseinheit
    V1, V2
    Verzüge

    Claims (18)

    1. Vorrichtung zur Steuerung einer Karde bei der Walzen des Abnehmerbereichs durch einen Elektromotor (M1) und die Bandablage durch einen weiteren Elektromotor (M3) angetrieben sind, und ein Mikroprozessor (MC) bei Änderung der Liefergeschwindigkeit entsprechend selbsttätig einen geänderten Verzug zwischen den gesondert angetriebenen Walzen einstellt,
      dadurch gekennzeichnet,
      dass gegenüber dem Einfädelmodus (Kriechgang) im Produktionsmodus ein höherer Verzug eingestellt wird.
    2. Vorrichtung zur Steuerung einer Karde bei der Walzen des Abnehmbereichs durch zwei Elektromotoren (M1 und M2) und die Bandablage durch einen weiteren Elektromotor (M3) angetrieben sind, und ein Mikroprozessor (MC) bei Änderung der Liefergeschwindigkeit entsprechend selbsttätig einen geänderten Verzug zwischen den gesonderten angetriebenen Walzen einstellt
      dadurch gekennzeichnet,
      dass ein gegenüber dem Einfädelmodus (Kriechgang) im Produktionsmodus höherer Verzug eingestellt wird.
    3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (M1) die Auslaufwalzen (4,5) antreibt und die Stufenwalze (7) durch einen Motor (M2) antreibbar ist.
    4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor M1 ein polschaltbarer Motor ist und dass die Motoren (M2, M3) eine konstante Polzahl aufweisen.
    5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (M1) im Kriechgang auf eine Polpaarzahl z.B. 6 geschaltet ist und im Produktionsmodus auf eine Polzahl, z.B. 8, schaltbar ist.
    6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die gesondert angetriebenen Walzen eine Umschaltbox (13), welche mit einer Umsetzungseinheit (14) in Verbindung steht, vorgesehen ist.
    7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Motoren (M1, M3) vom gleichen Frequenzumrichter (FU) gesteuert werden.
    8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Motoren (M1, M2, M3) vom gleichen Frequenzumrichter (FU) gesteuert werden.
    9. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Motoren (M2, M3) polschaltbare Motoren sind und dass Motor (M1) eine konstante Polzahl aufweist.
    10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Motoren (M2, M3) im Kriechgang mit Polzahl z.B. 8 und im Produktionsmodus auf Polzahl z.B. 6 schaltbar sind.
    11. Vorrichtung zur Steuerung einer Karde bei der Walzen des Abnehmerbereichs durch einen Elektromotor (M1) und die Bandablage durch einen weiteren Elektromotor (M3) angetrieben sind und ein Mikroprozessor (MC) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzugsänderung zwischen den Auslaufwalzen (3,4) und der Stufenwalze (7) mit einer umschaltbaren mechanischen Umsetzungseinheit, z.B. einer Zahnkupplung erfolgt.
    12. Verfahren zur Steuerung einer Karde bei der Walzen des Abnehmerbereichs durch einen Elektromotor (M1) und die Bandablage durch einen weiteren Elektromotor (M3) angetrieben sind, und ein Mikroprozessor (MC) bei Änderung der Liefergeschwindigkeit entsprechend selbsttätig einen geänderten Verzug zwischen den gesondert angetriebenen Walzen einstellt, dadurch gekennzeichnet, dass ein gegenüber dem Einfädelmodus (Kriechgang) ein Produktionsmodus höheren Verzug eingestellt wird.
    13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzen des Abnehmerbereichs zusätzlich durch einen Elektromotor (M2) angetrieben sind.
    14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (M1) die Auslaufwalzen (4, 5) antreibt und das die Stufenwalze (7) durch einen Motor (M2) antreibbar ist.
    15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (M1) ein polschaltbarer Motor ist und dass der Motor M2 eine konstante Polzahl aufweist.
    16. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (M1) im Kriechgang mit einer Polzahl (z.B. 8) läuft und im Produktionsmodus auf eine Polzahl (z.B. 6) schaltbar ist.
    17. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Motoren (M2,M3) polschaltbare Motoren sind und dass der Motor (M1) eine konstante Polzahl aufweist.
    18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Motoren (M2,M3) im Kriechgang mit einer Polzahl z.B. 8 laufen und im Produktionsmodus auf eine Polzahl z.B. 6 schaltbar sind.
    EP97810436A 1996-07-05 1997-07-02 Verfahren und Vorrichtung zur Produktionssteuerung an einer Karde Withdrawn EP0816539A1 (de)

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