EP1587973A1 - Fasertransport und -ablegevorrichtung zum anschluss an eine karde - Google Patents

Fasertransport und -ablegevorrichtung zum anschluss an eine karde

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EP1587973A1
EP1587973A1 EP03776810A EP03776810A EP1587973A1 EP 1587973 A1 EP1587973 A1 EP 1587973A1 EP 03776810 A EP03776810 A EP 03776810A EP 03776810 A EP03776810 A EP 03776810A EP 1587973 A1 EP1587973 A1 EP 1587973A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
arm
sliver
fiber
laying device
signal
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EP03776810A
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English (en)
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EP1587973B1 (de
Inventor
Udo Stentenbach
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.)
Rosink GmbH and Co KG Maschinenfabrik
Original Assignee
Rosink GmbH and Co KG Maschinenfabrik
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Publication date
Application filed by Rosink GmbH and Co KG Maschinenfabrik filed Critical Rosink GmbH and Co KG Maschinenfabrik
Publication of EP1587973A1 publication Critical patent/EP1587973A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1587973B1 publication Critical patent/EP1587973B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
    • D01G23/00—Feeding fibres to machines; Conveying fibres between machines
    • D01G23/06—Arrangements in which a machine or apparatus is regulated in response to changes in the volume or weight of fibres fed, e.g. piano motions

Definitions

  • Fiber transport and storage device for connection to a
  • the invention relates to a fiber transport and laying device for connection to a card, in which the fiber sliver, following the card exit, is passed through a drafting system consisting of at least two driven roller pairs and then reaches a pitcher can, the drafting system having a main drive and a regulating drive for the last pair of rollers.
  • Such a device is e.g. B. known from the patent specification CH 692 349.
  • the sliver leaving the card initially arrives in a drafting device and from there into the canister, which deposits the sliver in the form of loops in the can.
  • the drafting system is designed as a regulating drafting system and is arranged directly on the top of the canister. In this way, what is found to be particularly advantageous in the patent specification CH 692 349, the distance between the outlet of the regulating drafting device and the belt inlet opening of the can stack can be kept very small.
  • the device according to the Swiss patent specification is very demanding.
  • the basic problem is that the working speed of the card on the one hand, the drafting system on the other hand and finally the can stick must be matched to one another in a suitable manner. Differences in speed must be compensated or adjusted.
  • the Swiss patent specification is very demanding.
  • the basic problem is that the working speed of the card on the one hand, the drafting system on the other hand and finally the can stick must be matched to one another in a suitable manner. Differences in speed must be compensated or adjusted.
  • Adjusting the speed leads to high mechanical forces, particularly on the bearing of the rotating head of the can stick.
  • the invention is based on the task of creating a fiber transport and laying device for connection to a card which operates with simple control-technical means and which enables the adjustment and compensation of the belt speed behind the drafting system exit without influencing the belt quality.
  • c. Means for changing the speed of the can stick drive when a signal is emitted by one of the signal transmitters and as a function of the time interval which has elapsed since the last signal emitted.
  • Such a fiber transport and depositing device enables simple control-technical means to adapt and compensate the belt speeds behind the fine-regulating drafting system.
  • the regulation is based on a local displacement of deflecting means for the sliver.
  • B. can consist of an arm pivotable about a pivot axis, at the free end of a roller is freely rotatably mounted, over which the sliver is guided and deflected.
  • the sliver therefore does not run directly from the last pair of rollers of the drafting system to the canister, but takes the "detour" via the displaceable deflection means. On the one hand, this leads to the automatic maintenance of a certain band tension and thus to the maintenance of those leaving the drafting system
  • means are provided for changing the drive speed of the can stick when a signal is emitted by one of the signal transmitters and as a function of the time interval which has elapsed since the last signal emitted. Only when one of the end positions is reached is the basic ratio adjusted by interfering with the working speed of the can stack. The longer the time span between the successive reaching of two end positions, the less the speed adjustment of the can stick.
  • the sliver transport and laying device according to the invention is also suitable for retrofitting and retrofitting to an existing card. Since only two end positions and not z. B. all intermediate values are detected, the control effort is low despite the achievable high belt speeds.
  • a belt guide is characterized by a quieter transport of the sliver than z. B. in the case of a freely sagging loop, as described in connection with a continuously working level sensor in US 5,774,940.
  • An additional disadvantage of a level sensor which detects the sagging sliver loop is that the undefined sagging of the sliver loop can lead to such delays in the sliver which were previously eliminated in a complex manner by the regulating drafting system.
  • a further embodiment is characterized by a roller which is arranged so as to be freely rotatable at the free end of an arm which can be pivoted about a pivot axis.
  • Roll and arm are preferably biased against the sliver, z. B. by a weight element arranged on the arm or by a spring.
  • the pivotable arm For the pivotable arm, a particularly lightweight and therefore almost inertia-free construction is proposed, in which the arm consists of a thin-walled tube.
  • a tube made of carbon fiber is particularly suitable for this purpose, which combines the advantage of low weight with high strength and extensive freedom from vibration.
  • Such an arm works with very low moments of inertia and therefore a good response to any lengthening or shortening of the sliver deflected over the arm.
  • the pivot axis for the arm is arranged above the can stick, and the sliver is guided vertically between the further roll and the can stick, so that the sliver reaches the can stick in the shortest way and vertically downward from above.
  • the deflecting means with a in the direction of displacement Acting damping element are provided with a progressive damping characteristic curve, so that unfavorable vibrations for the regulation of the can stick are largely avoided.
  • the damping element is positioned in 'such a way that this has a damping effect on the pivotal axis of the pivotable arm.
  • Figure 1 is a side view of a drafting device mounted on a card and a can stick connected downstream of this drafting device, which is prepared here for receiving a total of three sliver cans;
  • Fig. 2 shows the objects of Figure 1 in a plan view.
  • FIG. 3 shows a sectional view of an arm arranged on the can stick, via which the sliver is deflected on the way from the drafting device to the can stick;
  • FIG. 4 shows the arm according to FIG. 3 in a view rotated by 90 ° compared to FIG. 3;
  • Fig. 5 is an enlarged detail of Figs. 3 and
  • FIG. 6 shows a section in the plane VI-VI drawn in FIG. 5 through the mounting of the pivotable arm.
  • the figures 1 and 2 show an overall representation of a card shown only partially here
  • a can is placed in a manner known per se, in which the sliver is placed in loops in a controlled manner.
  • the can stick 3 is provided with a can changer which offers space for a total of three sliver cans 4.
  • the sliver is provided with the reference number 5.
  • Controlled stretching of the sliver coming from the card 1 takes place in the drafting unit 2 in order to improve the structure and in particular the uniformity of the sliver.
  • Such drafting systems are also known, for. B. from the Swiss patent specification CH 692 349.
  • a drafting system often consists of several pairs of rollers, at least the last pair of rollers with a higher, individually adjustable speed is driven. This difference in speed causes the sliver to be stretched and evened out.
  • the drafting device 2 is therefore designed as a regulating drafting device and for this purpose has a main drive and a separate, quickly reacting regulating drive.
  • the main drive has a fixed, but programmable in size, translation to card 1.
  • the regulating drive has a fixed basic translation, which is also programmable in size, for driving the can stack 3.
  • the last pair of rollers or possibly also the last pairs of rollers of the drafting unit 2 which are often also referred to as drafting unit output rollers, can be accelerated or decelerated for a short time by the quickly reacting regulating drive compared to the basic ratio.
  • the output rollers can be changed in speed at a frequency in the millisecond range up to 25%.
  • Such a rapid change in speed cannot be followed by the can stack 3 downstream of the drafting unit 2 because its mechanical drive components react too slowly. As a result, there are almost constant speed differences.
  • the arm 7 is kept under constant counter pressure, so that the fiber sliver 5 remains evenly tensioned on its way from the drafting device to the jug. This tension is so low that the structure of the sliver, as it leaves the drafting system 2, is no longer influenced.
  • a short stand 11 is fastened to the top of the can stick and carries the bearing for the pivot axis 6 of the arm 7 at its upper end.
  • the arm 7 can therefore be pivoted about the axis 6, damping elements 16 in the region of the pivot axis 6 exerting a progressive damping effect on the rotational movement of the arm, ie the greater the rotational speed of the arm 7, the greater the damping.
  • the long lever of the arm 7 consists of a tube 9, at the free end of which the roller 8 already described is freely rotatable.
  • the tube 9 consists of a very light, but low-vibration and high-strength material such.
  • the short lever of the arm 7 is formed by the weight element 10.
  • Weight element 10 sits as close as possible to the pivot axis 6 of the arm so as to bring the inertial forces close to the pivot center.
  • the weight element 10 is screwed into the arm 7 via an adjusting thread 12 with a lock nut 13, the lever force of the weight element being able to be adjusted by adjusting this thread.
  • the serving as a counterweight for the long arm 7 and the roller 8 weight element 10 is dimensioned and balanced so that the roller 8 arranged at the free end of the tube 9 always exerts a certain tension on the sliver 5 guided over this roller 8. It is advantageous if the sliver 5, as can be seen in FIG. 3, is guided over the roll 8 in the middle position of the arm 7 at a deflection angle of approximately 90 °.
  • FIG. 4 shows in another view that the deflection means for the fiber sliver include a further roller 14 in addition to the displaceable roller 8.
  • the further roller 14 is freely rotatable on the pivot axis 6 of the arm 7. Furthermore, the roller 14 is arranged in such a way that the fiber sliver 5 guided over it then reaches the jug block 3 arranged below it vertically.
  • the pivoting movement of the roller-mounted arm 7 is limited by two end positions, which are each detectable.
  • a first signal transmitter 15 a for the first end position of the arm and a second signal transmitter 15 b for the second end position of the arm are integrated in the swivel joint.
  • Each of the two signal generators 15 a, 15 b preferably also has a distant signal generator located slightly upstream thereof, so that approaches to the end positions can already be detected.
  • Intermediate positions of the arm 7, on the other hand are not detected by sensors, rather a signal is only given when the arm 7 at least approaches one of its two end positions.
  • damping element 16 which works progressively and exerts a higher damping force on the pivot axis 6 of the arm, the greater the displacement speed of the arm. This damping leads to a calming of the arm against short-wave vibration amplitudes.
  • the sliver tension of the sliver 5 passed over it is kept constant, and short- and long-wave translation changes are well balanced.
  • the detection signals of the end position signal transmitters 15 a, 15 b are sent to a central one
  • the central control unit calculates a slowdown in the basic speed of the can stick 3.
  • the central control unit is connected to a controller which issues appropriate drive commands in order to adapt and thus adjust the basic ratio of the regulating drafting unit to the canister.
  • the control loop also includes the time interval that has elapsed since the last signal output by the signal generators 15 a, 15 b. The larger this time interval, the smaller the adjustments to the speed on the can stick drive calculated by the central control unit. This consideration of time data also leads to a clear calming of the control behavior, and in this way the optimal basic translation is automatically found.

Abstract

Vorgeschlagen wird eine Fasertransport und -ablegevorrichtung zum Anschluss an eine Karde, bei der das Faserband, im Anschluss an den Kardenausgang, durch ein aus mindestens zwei angetriebenen Walzenpaaren bestehendes Streckwerk hindurchgeführt ist und dann zu einem Kannenstock gelangt, wobei das Streckwerk einen Hauptantrieb aufweist sowie einen Regulierantrieb für das letzte Walzenpaar. Mit dem Ziel, eine Regelung zum Ausgleich von Faserbandlängungen und -kürzungen mit einfachen technischen Mitteln durchzuführen, befinden sich zwischen dem letzten Walzenpaar des Streckwerks und dem Kannenstock Umlenkmittel (7, 8) für das Faserband (5), die zum Ausgleich der Faserbandlänge verlagerbar sind. Die Umlenkmittel (7, 8) sind mit einem ersten Signalgeber für eine erste, und einem zweiten Signalgeber für eine zweite Endlage versehen. Ferner sind Mittel zur Veränderung der Geschwindigkeit des Kannenstocks bei einer Signalabgabe durch einen der Signalgeber und in Abhängigkeit von dem seit der letzten Signalabgabe verstrichenen Zeitintervall vorgesehen. Als Umlenkmittel kommt vorzugsweise eine am freien Ende eines um eine Schwenkachse (6) verschwenkbaren Arms (7) frei drehbar angeordnete Rolle (8) zum Einsatz.

Description

Fasertransport und -ablegevorrichtung zum Anschluß an eine
Karde
Die Erfindung betrifft eine Fasertransport und -ablegevorrichtung zum Anschluß an eine Karde, bei der das Faserband, im Anschluß an den Kardenausgang, durch ein aus mindestens zwei angetriebenen Walzenpaaren bestehendes Streckwerk hindurchgeführt ist und dann zu einem Kannenstock gelangt, wobei das Streckwerk einen Hauptantrieb aufweist sowie einen Regulierantrieb für das letzte Walzenpaar.
Eine solche Vorrichtung ist z. B. aus der Patentschrift CH 692 349 bekannt. Das die Karde verlassende Faserband gelangt zunächst in ein Streckwerk und von dort in den Kannenstock, welcher das Faserband in Form von Schlaufen in der Kanne ablegt. Das Streckwerk ist als Regulierstreckwerk ausgebildet und unmittelbar auf der Oberseite des Kannenstockes angeordnet. Auf diese Weise läßt sich, was in der Patentschrift CH 692 349 als besonders vorteilhaft herausgestellt ist, der Abstand zwischen dem Ausgang des Regulierstreckwerks und der Bandeintrittsöffnung des Kannenstocks sehr gering halten.
Steuerungstechnisch ist die Vorrichtung gemäß der Schweizer Patentschrift sehr anspruchsvoll. Das grundsätzliche Problem besteht darin, daß die Arbeitsgeschwindigkeit von Karde einerseits, Streckwerk andererseits und schließlich des Kannenstockes in geeigneter Weise aufeinander abgestimmt werden muß. Geschwindigkeitsdifferenzen müssen ausgeglichen bzw. ausreguliert werden. Hierzu wird gemäß der schweizerischen
Patentschrift der Weg beschriften, in den Regelkreis sowohl das Regulierstreckwerk, wie auch den Antriebsmotor der Karde einzubeziehen. Dies setzt voraus, daß die einzelnen Bestandteile steuerungstechnisch miteinander verknüpft sind. In der Praxis stellt sich hingegen häufig das Problem, an eine vorhandene Karde einen Kannenstock mit zwischengeschaltetem Streckwerk zusätzlich oder nachträglich anzubauen. In solchen Fällen ist es häufig nicht möglich oder mit zu hohem technischen Aufwand verbunden, im Sinne einer Gesamtregelung des Systems in die Geschwindigkeitssteuerung der Karde einzugreifen. Die US 5,774,940 offenbart eine Vorrichtung, bei der bei vorgegebener Kardengeschwindigkeit eine Regelung sowohl der Walzenpaare des Streckwerkes erfolgt, wie auch eine getrennte Regelung des Kannenstockantriebs. Zwischen dem Regulierstreckwerk und dem Kannenstock wird das Faserband als frei durchhängende Schlaufe geführt. Ein Niveausensor erfaßt die Höhe dieser Schlaufe, aus diesem Signal wird über einen Prozeßrechner eine Geschwindigkeitsanpassung für einerseits Regulierstreckwerk und andererseits die Ablegegeschwindigkeit des Kannenstocks hergeleitet.
In der Praxis hat sich herausgestellt, daß bei modernen Karden, welche mit hohen
Bandgeschwindigkeiten und kurzwelliger Regelung des Regulierstreckwerkes arbeiten, bei Regelung der Ablegegeschwindigkeit des Kannenstockes mittels z. B. eines sehr schnell arbeitenden Servoantriebs die Mechanik des Kannenstocks überfordert ist, der kurzwelligen Regelung des Regulierstreckwerkes ausreichend schnell zu folgen. Der Grund hierfür liegt in den relativ großen beweglichen Massen des Kannenstocks, die im Falle einer kurzfristigen
Geschwindigkeitsanpassung zu hohen mechanischen Kräften insbesondere auf die Lagerung des rotierenden Kopfes des Kannenstockes führen.
Der Erfindung liegt die A u f g a b e zugrunde, eine mit einfachen steuerungstechnischen Mitteln arbeitende Fasertransport und -ablegevorrichtung zum Anschluß an eine Karde zu schaffen, welche hinter dem Streckwerkausgang die Anpassung und den Ausgleich der Bandgeschwindigkeit ohne Beeinflussung der Bandqualität ermöglicht.
Die Lösung dieser Aufgabe ist bei einer gattungsgemäßen Fasertransport und - ablegevorrichtung gekennzeichnet durch
a. zwischen dem letzten Walzenpaar des Streckwerks und dem Kannenstock angeordnete Umlenkmittel für das Faserband, die zum Ausgleich der Faserbandlänge verlagerbar sind,
b. Signalgeber für eine erste und eine zweite Endlage der Umlenkmittel,
c. Mittel zur Veränderung der Geschwindigkeit des Kannenstockantriebs bei einer Signalabgabe durch einen der Signalgeber und in Abhängigkeit von dem seit der letzten Signalabgabe verstrichenen Zeitintervall. Eine solche Fasertransport und -ablegevorrichtung ermöglicht durch einfache steuerungstechnische Mittel die Anpassung und den Ausgleich der Bandgeschwindigkeiten hinter dem feinregulierenden Streckwerk. Erfindungsgemäß beruht die Regelung auf einer örtlichen Verlagerung von Umlenkmitteln für das Faserband, wobei diese Umlenkmittel z. B. aus einem um eine Schwenkachse verschwenkbaren Arm bestehen können, an dessen freiem Ende eine Rolle frei drehbar gelagert ist, über die das Faserband geführt und umgelenkt ist. Das Faserband läuft daher nicht auf direktem Wege von dem letzten Walzenpaar des Streckwerks zu dem Kannenstock, sondern es nimmt den "Umweg" über die verlagerbaren Umlenkmittel. Dies führt zum einen zur automatischen Aufrechterhaltung einer gewissen Bandspannung und damit zur Wahrung der das Streckwerk verlassenden
Bandqualität. Zum anderen ergibt sich eine Detektionsmöglichkeit aufgrund der örtlichen Verlagerung der Umlenkmittel. Diese Verlagerung wird erfindungsgemäß nicht z. B. durch einen technisch aufwendigen Niveausensor erfaßt, sondern es sind lediglich diskrete Signalgeber für eine erste und für eine zweite Endlage der Umlenkmittel vorgesehen. Erfaßt wird daher nicht die Größe der örtlichen Verlagerung der Umlenkmittel über den gesamten möglichen Bewegungsbereich, sondern es werden nur diskrete Endlagen bzw. eine Annäherung an solche Endlagen erfaßt.
Schließlich sind erfindungsgemäß Mittel zur Veränderung der Antriebsgeschwindigkeit des Kannenstocks bei einer Signalabgabe durch einen der Signalgeber und in Abhängigkeit von dem seit der letzten Signalabgabe verstrichenen Zeitintervall vorgesehen. Nur wenn eine der Endlagen erreicht wird, erfolgt eine Anpassung der Grundübersetzung durch Eingriff in die Arbeitsgeschwindigkeit des Kannenstocks. Je länger die Zeitspanne zwischen dem aufeinanderfolgenden Erreichen zweier Endlagen ist, um so geringer ist die Geschwindigkeitsanpassung des Kannenstocks.
Ein Eingriff in die oftmals vollständig unabhängige Steuerung der Karde ist nicht erforderlich, weshalb sich die erfindungsgemäße Faserbandtransport und -ablegevorrichtung auch zur Nachrüstung sowie zum nachträglichen Anbau an eine vorhandene Karde eignet. Da als Ausgangsgröße der Regelung nur zwei Endlagen und nicht z. B. sämtliche dazwischenliegenden Werte erfaßt werden, ist der steuerungstechnische Aufwand trotz der erreichbaren hohen Bandgeschwindigkeiten gering.
Von Vorteil ist schließlich der ruhige Lauf des Faserbandes, indem dieses über die örtlich verlagerbaren Umlenkmitte! geführt ist, welche die Qualität des Faserbandes, so wie dieses das Streckwerk verläßt, nicht mehr beeinträchtigen können. Gerade bei den hohen angestrebten Bandgeschwindigkeiten zeichnet sich eine solche Bandführung durch einen ruhigeren Transport des Faserbandes aus, als z. B. im Falle einer frei durchhängenden Schlaufe, wie sie in Verbindung mit einem stufenlos arbeitenden Niveausensor in der US 5,774,940 beschrieben ist. Ein zusätzlicher Nachteil eines die durchhängende Faserband- Schlaufe erfassenden Niveausensors besteht darin, daß das Undefinierte Durchhängen der Faserbandschlaufe gerade zu solchen Fehlverzügen im Faserband führen kann, die vorher aufwendig durch das Regulierstreckwerk beseitigt wurden.
Mit einer bevorzugten Ausgestaltung der Fasertransport und -ablegevorrichtung wird vorgeschlagen, daß zur Detektion der beiden Endlagen jeweils zwei Signalgeber geringfügig versetzt zueinander angeordnet sind. Auf diese Weise kann auch eine Annäherung an die Endlage bereits signaltechnisch erfaßt, und dementsprechend die Steuerung verfeinert werden. Als Signalgeber kommen vorzugsweise Näherungsschalter zur Anwendung.
Eine weitere Ausgestaltung ist gekennzeichnet durch eine am freien Ende eines um eine Schwenkachse verschwenkbaren Arms frei drehbar angeordnete Rolle als Umlenkmittel. Rolle und Arm sind hierbei vorzugsweise gegen das Faserband vorgespannt, z. B. durch ein an dem Arm angeordnetes Gewichtselement oder auch durch eine Feder.
Für den verschwenkbaren Arm wird eine besonders leichtgewichtige und damit nahezu trägheitslose Konstruktion vorgeschlagen, bei welcher der Arm aus einem dünnwendigen Rohr besteht. Besonders geeignet ist hierfür ein Rohr aus Kohlefaser, welches den Vorteil geringen Gewichts mit hoher Festigkeit und weitgehender Schwingungsfreiheit verbindet. Ein solcher Arm arbeitet mit sehr geringen Trägheitsmomenten und einem daher guten Ansprechverhalten auf jede Längung oder Kürzung des über den Arm umgelenkten Faserbandes.
Zur Verbesserung des Ansprechverhaltens der Umlenkmittel auf jede Längenänderung des Faserbandes trägt ferner eine auf der Schwenkachse für den Arm ortsfest gelagerte weitere Rolle bei, welche in diesem Fall als weiteres Umlenkmittel dient. Vorzugsweise ist hierbei die Schwenkachse für den Arm über dem Kannenstock angeordnet, und das Faserband ist zwischen der weiteren Rolle und dem Kannenstock senkrecht geführt, so daß das Faserband auf kürzestem Wege und von oben senkrecht nach unten in den Kannenstock gelangt.
Zur Erzielung eines exakten Ansprechverhaltens der Umlenkmittel ist es von Vorteil, wenn diese nur entgegen einer gewissen Gegenkraft verlagerbar sind, wozu vorzugsweise ein
Dämpfungsmechanismus eingesetzt wird. Dementsprechend ist eine Ausgestaltung der
Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkmittel mit einem in Verlagerungsrichtung wirkenden Dämpfungselement mit progressiver Dämpfungs-Kennlinie versehen sind, so daß für die Regulierung des Kannenstocks ungünstige Schwingungen weitestgehend vermieden werden. Vorzugsweise ist das Dämpfungselement in' der Weise angeordnet, daß dieses dämpfend auf die Schwenkachse des verschwenkbaren Arms wirkt.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 in einer Seitenansicht ein an eine Karde angebautes Streckwerk sowie einen diesem Streckwerk nachgeschalteten Kannenstock, welcher hier zur Aufnahme von insgesamt drei Faserbandkannen vorbereitet ist;
Fig. 2 die Gegenstände nach Fig. 1 in einer Draufsicht;
Fig. 3 in einer Schnittdarstellung einen auf dem Kannenstock angeordneten Arm, über den das Faserband auf dem Weg vom Streckwerk zum Kannenstock umgelenkt wird;
Fig. 4 den Arm nach Fig. 3 in einer gegenüber Fig. 3 um 90° verdrehten Ansicht;
Fig. 5 eine vergrößert dargestellte Einzelheit der Fig. 3 und
Fig. 6 einen Schnitt in der in Fig. 5 eingezeichneten Ebene Vl-Vl durch die Lagerung des verschwenkbaren Arms.
Die Fign. 1 und 2 zeigen in einer Gesamtdarstellung eine hier nur teilweise dargestellte Karde
1 , der in Bezug auf die Bandlaufrichtung ein Streckwerk 2 nachgeschaltet ist, dem wiederum ein Kannenstock 3 nachgeschaltet ist. In dem Kannenstock 3 ist in an sich bekannter Weise eine Kanne abgestellt, in welcher das Faserband in Schlaufen kontrolliert abgelegt wird. Im vorliegenden Fall ist der Kannenstock 3 mit einem Kannenwechsler versehen, welcher Platz für insgesamt drei Faserbandkannen 4 bietet. Das Faserband ist mit dem Bezugszeichen 5 versehen.
In dem Streckwerk 2 erfolgt ein kontrolliertes Strecken des von der Karde 1 kommenden Faserbandes, um so die Struktur und insbesondere die Gleichmäßigkeit des Faserbandes zu verbessern. Auch solche Streckwerke sind bekannt, z. B. aus der schweizerischen Patentschrift CH 692 349. Ein Streckwerk besteht häufig aus mehreren Walzenpaaren, wobei zumindest das letzte Walzenpaar mit einer höheren, individuell reqelbaren Geschwindigkeit angetrieben ist. Dieser Geschwindigkeitsunterschied bewirkt die Streckung und Vergleichmäßigung des Faserbandes.
Das Streckwerk 2 ist daher als Regulierstreckwerk ausgebildet und verfügt hierzu über einen Hauptantrieb sowie einen getrennten, schnell reagierenden Regulierantrieb. Der Hauptantrieb weist eine feste, jedoch in ihrer Größe programmierbare Übersetzung zur Karde 1 auf. Der Regulierantrieb weist eine feste, in ihrer Größe aber ebenfalls programmierbare Grundübersetzung zum Antrieb des Kannenstocks 3 auf.
Zur Erzielung der gewünschten Struktur des Faserbandes lassen sich das letzte Walzenpaar bzw. ggf. auch die letzten Walzenpaare des Streckwerks 2, welche häufig auch als Streckwerksausgangswalzen bezeichnet werden, kurzfristig durch den schnell reagierenden Regulierantrieb gegenüber der Grundübersetzung beschleunigen oder verzögern. Mittels eines schnell arbeitenden Servoantriebs z. B. lassen sich die Ausgangswalzen mit einer Frequenz im Millisekunden-Bereich bis zu 25 % in ihrer Geschwindigkeit ändern. Einer derartig schnellen Geschwindigkeitsänderung kann der dem Streckwerk 2 nachgeschaltete Kannenstock 3 nicht folgen, da seine mechanischen Antriebskomponenten zu träge reagieren. Im Ergebnis kommt es daher zu nahezu dauernden Geschwindigkeitsdifferenzen.
Aufgrund dieser unterschiedlichen Dynamik des Regulierstreckwerks einerseits und des Kannenstocks andererseits kommt es ferner zu Änderungen der wirksamen Bandlänge des Faserbandes auf dem Weg vom Streckwerk 2 zum Kannenstock 3. Diese Längenänderungen werden dadurch kurzfristig ausgeglichen, daß das Faserband 5 auf seinem Weg vom Streckwerk 2 zum Kannenstock 3 über das freie Ende eines um eine Schwenkachse 6 verschwenkbaren Arms 7 geführt ist. Infolge seiner Schwenkbarkeit um die Schwenkachse 6 bildet der Arm 7 bzw. eine an seinem freien Ende frei drehbar gelagerte Rolle 8 ein entsprechend der wirksamen Faserbandlänge verlagerbares Umlenkmittel für das Faserband. Durch eine definierte Gegenkraft, welche vorzugsweise durch ein Gegengewicht erzeugt wird, wird der Arm 7 unter konstantem Gegendruck gehalten, so daß das Faserband 5 auf seinem Weg vom Streckwerk zum Kannenstock gleichmäßig gespannt bleibt. Diese Spannung ist so gering, daß die Struktur des Faserbandes, so wie dieses das Streckwerk 2 verläßt, nicht mehr beeinflußt wird.
Anhand der Fign. 3 bis 6 werden nachfolgend Einzelheiten des in erster Linie aus dem Arm 7 und der daran frei gelagerten Rolle 8 zusammengesetzten Umlenkmittels erläutert. Auf der Oberseite des Kannenstocks ist ein kurzer Ständer 11 befestigt, der an seinem oberen Ende die Lagerung für die Schwenkachse 6 des Arms 7 trägt. Der Arm 7 ist daher um die Achse 6 schwenkbar, wobei Dämpfungselemente 16 im Bereich der Schwenkachse 6 eine progressive Dämpfungswirkung auf die Drehbewegung des Arms ausüben, d. h. je größer die Verdrehgeschwindigkeit des Arms 7, desto größer ist die Dämpfung. Der lange Hebel des Arms 7 besteht aus einem Rohr 9, an dessen freiem Ende die bereits beschriebene Rolle 8 frei drehbar gelagert ist. Das Rohr 9 besteht aus einem sehr leichten, jedoch schwingungsarmen und hochfesten Material wie z. B. Kohlefaser.
Der kurze Hebel des Arms 7 wird durch das Gewichtselement 10 gebildet. Das
Gewichtselement 10 sitzt möglichst nah an der Schwenkachse 6 des Arms, um so die Massenträgheitskräfte nahe an den Schwenkmittelpunkt zu bringen. Das Gewichtselement 10 ist über ein Einstellgewinde 12 mit Kontermutter 13 in den Arm 7 eingeschraubt, wobei durch Einstellung dieses Gewindes die Hebelkraft des Gewichtselements eingestellt werden kann.
Das als Gegengewicht für den langen Arm 7 sowie die Rolle 8 dienende Gewichtselement 10 ist so dimensioniert und austariert, daß die am freien Ende des Rohrs 9 angeordnete Rolle 8 stets eine gewisse Spannung auf das über dieser Rolle 8 geführte Faserband 5 ausübt. Hierbei ist es von Vorteil, wenn das Faserband 5, wie dies Fig. 3 erkennen läßt, in der mittleren Stellung des Arms 7 in einem Umlenkwinkel von ca. 90° über die Rolle 8 geführt ist.
Die Fig. 4 läßt in einer anderen Ansicht erkennen, daß zu den Umlenkmitteln für das Faserband außer der verlagerbaren Rolle 8 noch eine weitere Rolle 14 gehört. Die weitere Rolle 14 ist frei drehbar auf der Schwenkachse 6 des Arms 7 gelagert. Des weiteren ist die Rolle 14 so angeordnet, daß das über sie geführte Faserband 5 anschließend senkrecht in den darunter angeordneten Kannenstock 3 gelangt.
Gemäß den Fign. 5 und 6 ist die Schwenkbewegung des wälzgelagerten Arms 7 durch zwei Endlagen begrenzt, die jeweils detektierbar sind. Hierzu ist ein erster Signalgeber 15 a für die erste Endlage des Arms, und ein zweiter Signalgeber 15 b für die zweite Endlage des Arms in das Schwenkgelenk integriert. Vorzugsweise gehört zu jedem der beiden Signalgeber 15 a, 15 b noch ein hierzu örtlich geringfügig vorgelagerter Vorsignalgeber, so daß bereits Annäherungen an die Endlagen detektierbar sind. Zwischenlagen des Arms 7 hingegen werden nicht sensorisch erfaßt, vielmehr erfolgt eine Signalabgabe erst dann, wenn sich der Arm 7 einer seiner beiden Endlagen zumindest nähert. Fig. 6 zeigt ferner ein Dämpfungselement 16, welches progressiv arbeitet und eine um so höhere Dämpfungskraft auf die Schwenkachse 6 des Arms ausübt, je größer die Veriagerungsgeschwindigkeit des Arms ist. Diese Dämpfung führt zu einer Beruhigung des Arms gegenüber kurzwelligen Schwingungsamplituden.
Durch die besonders leichtgewichtigte Bauweise des Arms 7 wird die Bandspannung des darüber geleiteten Faserbandes 5 konstant gehalten, außerdem werden kurz- und langwellige Übersetzungsänderungen gut ausgeglichen.
Die Detektionssignale der Endlagen-Signalgeber 15 a, 15 b werden an eine zentrale
Steuereinheit gegeben, die hieraus eine Geschwindigkeitsveränderung für die Grundeinstellung des Kannenstocks 3 errechnet. Nähert sich z. B. der Arm 7 mit seiner Rolle 8 der unteren Endlage, was einer Kürzung der Faserbandlänge zwischen Streckwerk und Kannenstock gleichkommt, wird von der zentralen Steuereinheit eine Verlangsamung der Grundgeschwindigkeit des Kannenstocks 3 errechnet. Steigt umgekehrt der Arm 7 mit seiner Rolle 8, was einer Längung des Faserbandabschnittes zwischen Streckwerk und Kannenstock gleichkommt, wird die Grundgeschwindigkeit des Kannenstocks erhöht, und damit auch die Antriebsgeschwindigkeit des Kannenstocks. Zu diesem Zweck ist die zentrale Steuereinheit an einen Regler angeschlossen, der entsprechende Antriebsbefehle gibt, um so eine Anpassung und damit Einjustierung der Grundübersetzung des Regulierstreckwerks zum Kannenstock vorzunehmen. In den Regelkreis geht ferner das seit der letzten Signalabgabe durch die Signalgeber 15 a, 15 b verstrichene Zeitintervall ein. Je größer dieses Zeitintervall, desto geringer fallen die von der zentralen Steuereinheit errechneten Anpassungen der Geschwindigkeit am Kannenstockantrieb aus. Diese Berücksichtigung auch von Zeitdaten führt zu einer deutlichen Beruhigung des Regelverhaltens, und auf diese Weise wird automatisch die optimale Grundübersetzung gefunden.
Bezugszeichenliste
1 Karde
2 Streckwerk
3 Kannenstock
4 Faserbandkanne
5 Faserband
6 Schwenkachse
7 Arm
8 Rolle
9 Rohr
10 Gewichtselement
11 Ständer
12 Einstellgewinde
13 Kontermutter für das Gewichtselement
14 Rolle
15 a Signalgeber
15 b Signalgeber
16 Dämpfung

Claims

Patentansprüche
1. Fasertransport und -ablegevorrichtung zum Anschluß an eine Karde, bei der das Faserband, im Anschluß an den Kardenausgang, durch ein aus mindestens zwei angetriebenen Walzenpaaren bestehendes Streckwerk (2) hindurchgeführt ist und dann zu einem Kannenstock (3) gelangt, wobei das Streckwerk (2) einen Hauptantrieb aufweist sowie einen Regulierantrieb für das letzte Walzenpaar, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h
a. zwischen dem letzten Walzenpaar des Streckwerks (2) und dem Kannenstock (3) angeordnete Umlenkmittel (7, 8) für das Faserband (5), die zum Ausgleich der Faserbandlänge verlagerbar sind,
b. Signalgeber (15 a, 15 b) für eine erste und eine zweite Endlage der Umlenkmittel (7, 8),
c. Mittel zur Veränderung der Geschwindigkeit des Kannenstockantriebs bei einer Signalabgabe durch einen der Signalgeber (15 a, 15 b) und in Abhängigkeit von dem seit der letzten Signalabgabe verstrichenen Zeitintervall.
2. Fasertransport und -ablegevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Detektion der beiden Endlagen jeweils zwei Signalgeber (15 a, 15 b) geringfügig versetzt zueinander angeordnet sind.
3. Fasertransport und -ablegevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch
Näherungsschalter als Signalgeber (15 a, 15 b).
4. Fasertransport und -ablegevorrichtung nach einen der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine am freien Ende eines um eine Schwenkachse (6) verschwenkbaren Arms (7) frei drehbar angeordnete Rolle (8) als Umlenkmittel.
5. Fasertransport und -ablegevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Rolle (8) und Arm (7) gegen das Faserband (5) vorgespannt sind, vorzugsweise durch ein an dem Arm (7) angeordnetes Gewichtselement (10).
6. Fasertransport und -ablegevorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der verschwenkbare Arm (7) aus einem dünnwendigen Rohr (9) vorzugsweise aus Kohlefaser besteht.
7. Fasertransport und -ablegevorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, gekennzeichnet durch eine auf der Schwenkachse (6) für den Arm ortsfest gelagerte weitere Rolle (14) als weiteres Umlenkmittel.
8. Fasertransport und -ablegevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (6) für den Arm (7) über dem Kannenstock (3) angeordnet ist, und daß das Faserband (5) zwischen der weiteren Rolle (14) und dem Kannenstock (3) senkrecht geführt ist.
9. Fasertransport und -ablegevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkmittel mit einem in Verlagerungsrichtung wirkenden
Dämpfungselement (16) mit progressiver Dämpfungs-Kennlinie versehen sind.
10. Fasertransport und -ablegevorrichtung nach Anspruch 5 in Verbindung mit Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement (16) auf die Schwenkachse des verschwenkbaren Arms (7) wirkt.
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