WO1999066113A1 - Regulierstreckwerk - Google Patents

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WO1999066113A1
WO1999066113A1 PCT/CH1999/000255 CH9900255W WO9966113A1 WO 1999066113 A1 WO1999066113 A1 WO 1999066113A1 CH 9900255 W CH9900255 W CH 9900255W WO 9966113 A1 WO9966113 A1 WO 9966113A1
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WO
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control
fiber
mass
drafting
unit
Prior art date
Application number
PCT/CH1999/000255
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English (en)
French (fr)
Inventor
Götz Theodor GRESSER
Christian Müller
Christian Griesshammer
Original Assignee
Maschinenfabrik Rieter Ag
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Filing date
Publication date
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First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=25687187&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=WO1999066113(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
Priority to DE59903261T priority Critical patent/DE59903261D1/de
Priority to US09/719,274 priority patent/US6499194B1/en
Priority to EP99924633A priority patent/EP1086264B1/de
Priority to AU41279/99A priority patent/AU4127999A/en
Publication of WO1999066113A1 publication Critical patent/WO1999066113A1/de

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H5/00—Drafting machines or arrangements ; Threading of roving into drafting machine
    • D01H5/18—Drafting machines or arrangements without fallers or like pinned bars
    • D01H5/32—Regulating or varying draft
    • D01H5/38—Regulating or varying draft in response to irregularities in material ; Measuring irregularities
    • D01H5/42—Regulating or varying draft in response to irregularities in material ; Measuring irregularities employing electrical time-delay devices

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for controlling the warp of a fiber amount (e.g. a sliver) of a textile machine, whereby means are provided to detect the mass fluctuations of the fiber amount, which is fed to a drafting unit, which at least with a variable, the Warpage compensating for mass fluctuations is provided and a delay time is provided in order to take into account the running time of the fiber quantity from the measuring device to a control point of use
  • a fiber amount e.g. a sliver
  • a drafting unit can be found in an earlier literature ("Regulations on Modern Finishing Machines" Prof. Burgholz - Textile Practice 1963, July, page 643), the mass fluctuations of a fiber material fed to the drafting unit being recorded by a measuring element.
  • the movement of the measuring roller caused by mass fluctuations is stored via a mechanical memory element and transmitted with a time delay to a mechanical device for influencing the amount of warpage, thereby mechanically achieving a time delay for the control intervention, which takes into account the distance between the measuring point and the actual control intervention point for the equalization of the fiber quantity.
  • a device is known from EP-A1 533 483, influencing factors which influence the measurement signal of the measuring element are recorded by a fuzzy control device and linked to a knowledge base.
  • a correction value for the measurement signal is then created from this.
  • the delivery speed of the fiber material that is emitted by the drafting system can also be used as an influencing factor.
  • the correction value refers to the corresponding interpretation of the determined measured value based on influencing factors and not to the determination of the control point of use.
  • a signal analysis be carried out on the basis of the evaluation of the response signal of the measuring element at the drafting system output, as a result of which appropriate interventions can be carried out. This means that the control point of application is only corrected when the defect in the fiber material has already passed through the drafting system and can therefore no longer be corrected.
  • a further measuring device at the drafting system outlet is required as well as a complex fuzzy control device.
  • a device can be found in DE-A1-42 15 682, a correction of the control starting point being carried out according to a specific method.
  • the procedure for correcting the control point of operation is only started when there is a transient signal on the measuring element in front of the drafting system, which signal has a predetermined Tolerance size exceeds.
  • the control is used to make a corresponding intervention in order to correct the control point of use in comparison to the transient signal.
  • This system is not in continuous operation and also requires a measuring device at the outlet of the drafting system.
  • the control point of use is only corrected after the fiber sliver with an error has left the drafting system.
  • This object of the invention is partially achieved in that, in order to change certain control parameters, the delivery speed (LG) of the fiber mixture (7) and / or the comparison between the measured mass profile of the fiber material (F1) emitted by the drafting unit and a predetermined target mass profile ( Should) is used.
  • delivery speed refers to the speed of the fiber material that is fed to the drafting system.
  • the measuring element for recording the mass fluctuations is located - seen in the direction of transport - before entering the drafting unit. This device makes it possible for the control intervention to take place at the optimum time or in an optimized order of magnitude in order to almost completely correct a mass deviation determined by the measuring element.
  • the drafting unit could be provided with only one draft zone (single-zone drafting system) or with several draft fields (for example, pre-draft and main draft). It is advantageously proposed that the position of the control point of use relative to the measuring element be corrected as a function of the delivery speed of the fiber quantity.
  • the position change of the control starting point be carried out on the basis of a curve predefined by the control.
  • This curve was previously created manually based on empirical values and test results and used as the basis for the control to determine a correction value.
  • the curve is determined on the basis of the values - the distance from the control point of use to the measuring point and the delivery speed of the fiber material transferred to the drafting system.
  • a machine e.g. a card
  • the fiber material e.g. fiber sliver
  • the distance between the control point of use and the measuring element be reduced as the delivery speed increases.
  • the position of the control point of use only be changed when the delivery speed of the fiber quantity leaves a predetermined tolerance limit. Furthermore, it is proposed that when comparing the measured mass profile of the fiber material (F1) delivered by the drafting unit with a predetermined target mass profile (target), the deviations (a, b) exceeding a tolerance value are used to change control parameters (A).
  • the control parameter is to be understood in particular as the setting of the control intensity, which characterizes a value by which the distortion is changed to a target mass on the basis of a measured difference signal of the starting mass (mean value of the fiber mass delivered).
  • the intervention in the amount of delay should be such that the actual value is returned to the target value.
  • the mass profile be represented in the form of a spectrogram, which is compared with a normal spectrogram predefined for the control unit.
  • the term "compared” is understood to mean that the determined spectrogram is placed by the control unit (software) in the control unit over the normal spectrogram, the deviations determined by the contour of the normal spectrogram being determined and evaluated via the corresponding electronic evaluation.
  • This evaluation device can be used to determine, in particular, “mountains” and / or “chimneys” of the actual spectrogram compared to the normal spectrogram.
  • measures can be taken manually or automatically in order to change the control parameters or settings in such a way that, on the one hand, the "peaks and / or chimneys" determined are avoided and, on the other hand, the contour of the actual spectrogram approaches the contour of the normal spectrogram, or is brought approximately to agreement.
  • a tolerance field can be provided which allows deviations downwards and upwards from the course of the normal spectrogram without interfering with the control parameters (for example the position of the control point of use). This also prevents the control system from “rocking”.
  • the measures for changing the control parameters can include: adjustment of the control intensity, ie determination of the magnitude of the change in distortion based on a determined difference signal between the actual value and the target value (mean value of the fiber mass), shifting the control application point to one side or the other, increasing the contact pressure of the drafting system Printing rollers, changing the drafting distance and other measures.
  • adjustment of the control intensity ie determination of the magnitude of the change in distortion based on a determined difference signal between the actual value and the target value (mean value of the fiber mass)
  • shifting the control application point to one side or the other increasing the contact pressure of the drafting system Printing rollers, changing the drafting distance and other measures.
  • the selection of the measure is made on the basis of the evaluation, whereby the control can be based on a catalog of measures (expert system).
  • the spectrogram deviations in the range between 5 and 150 cm period lengths are preferably used for the measurement process.
  • the mass profile is represented as an average value, which is compared with a predetermined target value.
  • Measures to correct the control devices can e.g. include a shift of the control starting point to one side or the other or the adjustment amount of the delay based on a determined difference signal between the actual value and the target value.
  • the fiber mass supplied to the drafting unit be changed per measurement interval in order to set the control parameters.
  • the drafting unit is loaded with an increased fiber mass for one evaluation process and one for another measuring process lower fiber mass.
  • a mass error is deliberately generated by the machine (or device) upstream of the drafting unit in order to check or possibly correct the effectiveness of the control intensity.
  • the ascertained coefficient of variation (CV value) can be used, which is compared with a predetermined CV value of the target mass profile.
  • the length CV value with a cutting length between 20 cm and 3 m can be used.
  • the shift of the control point of use can be used.
  • the fiber quantity is preferably supplied by a card of the drafting unit.
  • a warm-up period be set when the card is started up, during which certain monitoring operations by the control system are stopped.
  • monitoring systems are also addressed which measure the mass profile of the fiber mixture in the drafting system.
  • the control parameters can only be adjusted after the warm-up function has expired.
  • the work units, over and between which the fiber material is passed have a different processing characteristic, which does not necessarily correspond to the operating conditions. For example, cold rollers can tend to detach fibers from the fiber material. This would in turn lead to mass fluctuations that are purely system-related. Therefore, the adjustment of the control devices should be carried out during operating conditions, ie after the warm-up phase.
  • a meter counter can be switched on, which is intended for the statement of the production.
  • the goods produced during the warm-up phase can be removed in a separate can be placed. This separately stored goods can be returned to the blow room for reprocessing.
  • the warm-up phase can either be determined in time by a preset time value or, as further proposed, can be monitored by temperature sensors.
  • a sensor for temperature measurement can be attached to a specific roller.
  • the invention is achieved by a device, means being provided with which the position of the control point of use relative to the measuring element is determined on the basis of the delivery speed of the fiber mixture.
  • control unit in particular from a microcomputer, which triggers the initiation of the delay change on the basis of data stored and stored in the control unit in connection with signals that are transmitted from a measuring element to the control unit to record the delivery speed of the fiber material.
  • the fiber material be delivered from a card to a subsequent drafting unit and the control unit of the card is provided with means to transmit a correction signal for determining the position of the control point of use of the subsequent drafting system to the control of the drafting system to initiate the change in draft.
  • the invention is also achieved by a device, at least one further means (28) being provided in order to detect the mass profile of the fiber material (F1) delivered by the drafting unit (2) and the signals of the means are output to the control unit (S) , which is based on a specified target value (target, M) the deviations are determined and control signals are generated in accordance with the deviations in order to change certain control parameters.
  • a device at least one further means (28) being provided in order to detect the mass profile of the fiber material (F1) delivered by the drafting unit (2) and the signals of the means are output to the control unit (S) , which is based on a specified target value (target, M) the deviations are determined and control signals are generated in accordance with the deviations in order to change certain control parameters.
  • the textile machine can advantageously be a card.
  • the amount of fiber mass delivered by the card be varied for different measuring periods in order to set the control parameters (control intensity).
  • the speed of the feed roller to the card can be constant and the speed of the take-off roller can be changed via the control unit.
  • timing element In order to match the measurement periods to the differently delivered fiber quantity, it is intended to use a timing element to take into account the delay time between the start of the changed delivery quantity and the time when the changed delivery quantity is processed in the drafting unit.
  • the timer can be taken into account in the control as part of a software component.
  • a warm-up function for the machine is triggered in the control unit, which switches off certain means for monitoring and / or regulation.
  • Means are provided for monitoring the warm-up phase, via which the implementation for setting the control parameters is enabled.
  • These means can be temperature sensors which are attached to the card or the drafting unit. It is more advantageous to attach these sensors to the drafting unit, since this usually has a longer warm-up phase than the card.
  • Fig. 1 is a schematic side view of a card with a subsequent one
  • Fig. 4 is a diagram showing the average of the fiber mass
  • FIG. 5 shows a schematic representation of a drafting unit with an inlet measuring element
  • FIG. 7 shows a further spectogram according to FIG. 6,
  • FIG. 10 shows a further diagram according to FIG. 9 for different materials
  • FIG. 11 is a schematic side view of a card with a subsequent drafting unit.
  • a card 50 is shown schematically in FIG. 1, which is followed by a drafting unit 1 (in short: drafting device) and a belt deposit 62.
  • the card 50 is provided with a filling shaft 80, via which the fiber material is fed to a feed roller 70.
  • the feed roller 70 transfers the fiber material to the subsequent licker-in roller 8, from which the fiber material is transferred to the subsequent drum 110.
  • the drum 110 is provided with fittings, not shown in detail, which cooperate with fittings of a circumferential cover 111 arranged above the drum 110.
  • the processed fiber material then arrives in the area of a take-off roller 112, is removed there and arrives on a subsequent cross conveyor belt 115 via transport rollers 114.
  • the nonwoven fabric delivered by the transport rollers 114 to the cross conveyor belt 115 is formed into a fiber belt F by the transverse movement of the cross conveyor belt 115 and transferred to the drafting system 1 via the deflection roller 18.
  • the sliver F following the cross conveyor belt 115, passes through a sensor 17, which is connected to a control unit SE via the line 560.
  • the sensor 17 can be equipped with step rollers, which determine the sliver mass and emit the signal to the control unit SE.
  • This signal is used for long-term regulation of the card 50, the speed of the feed roller 70, which is driven by the drive path 62 and the gear 164, being controlled.
  • a sliver feed rather 200 and a measuring element 222 arranged.
  • the sliver store 200 serves to compensate for the differences between the delivery speed of the card and the feed speed of the drafting system, which arise from the control interventions in the intake of the drafting system 1.
  • the sliver store 200 is connected via a line 154 to the control unit SE, via which the degree of filling (for example sag of the sliver loop) in the store 200 of the control unit SE is transmitted.
  • monitoring sensors are provided in the memory unit 200.
  • the sensor 222 could, for example (as shown in FIG. 2), be equipped with a pair of sensing rollers, with at least one of the rollers being movably mounted in order to sense the sliver mass.
  • the sampled signal is then sent to the control unit SE via the line 151.
  • the drafting system 1 consists essentially of two draft zones, the pre-draft zone W and the main draft zone HV.
  • the pre-draft zone W is formed by the roller pairs 224 and 225, which are firmly coupled to one another via the schematically shown drive path 43. That is, the speed ratio (draft ratio) between the roller pairs 224 and 225 is fixed.
  • the main draft zone is located between the roller pairs 225 and 26, the roller pair 26, which is driven by a motor M11 via the transmission 140 and the drive path 41, being driven at a constant speed.
  • the motor M11 is controlled by the control unit SE via a frequency converter 36.
  • the gear 140 is connected via a drive path 39 to a differential gear 42, which can be overridden via a control motor M2.
  • the control motor M2 is controlled by the control unit SE via a frequency converter 37. Via the gear 42 and the drive path 43, the speed change of the roller pairs 224 and 225 takes place with respect to the constant speed of the roller pair 26, if a control intervention is required.
  • the sliver F1 formed at the outlet of the drafting device 1 passes through a sensor 28 and passes via the calender rolls 29, the funnel wheel 33 into the can K, where it is stored in a loop shape.
  • the calender rolls 29 and the hopper wheel 33 are driven via the drive path 48, which is driven by a gear 45, which in turn is connected to the gear 140 via the drive connection 46.
  • the can plate 34 is driven via the drive path 49.
  • the drive of the pair of output rollers 26 is coupled to the drive of the belt storage device 62 in a constant drive ratio.
  • the compensation of mass fluctuations, which are transmitted to the control unit SE by the sensor 222, is carried out by changing the speed of the roller pairs 224 and 225 via the control motor M2, as a result of which the delay in the main delay field HV changes.
  • a target value (target) is used in the control unit SE, which is compared with the actual value. The differences derived from this trigger the control process described.
  • the measuring point MS in the pair of sensing rollers 222 is at a distance A from the control starting point R.
  • the control starting point R is a fictitious point and represents the point at which the control intervention is to take place over time in order to regulate the mass deviation determined at the measuring point MS.
  • the position of the control point which is a control parameter, depends on several factors. Tolerances within the control system or within the drafting unit also play a role. Furthermore, the level of the pressure load on the pressure rollers of the roller pairs 224 to 26 also plays a role in the adjustment. Likewise, the distance C between the roller pairs 225 and 26 must also be set accordingly for optimum adjustment. Furthermore, the intervention in the amount of distortion on the basis of the difference signal determined between the setpoint and actual value of the fiber mass is an important control factor. It is important here that the resulting difference value is allow for a change in tension so that a complete compensation of the mass deviation can be achieved.
  • control unit SE is stored a curve of a normal spectrogram 66, which was formed from a sliver that is technically feasible and error-free.
  • the spectrogram of the fiber sliver F1 in connection with the control unit SE is determined via the sensor 28 (which can be an inductive sensor, for example), which is shown schematically under No. 67.
  • the sensor 28 which can be an inductive sensor, for example
  • These two spectrograms 66 and 67 are superimposed by a software routine, which results in the representation corresponding to FIG. 3. It can be seen from this that the actual spectrogram 67 runs above the curve of the normal spectrogram in this case.
  • conspicuous elevations are visible in two places, the first elevation being mountain 69 and the second elevation being chimney 70.
  • the chimney 70 represents a periodic error.
  • Corresponding control parameters such as distance A are changed on the basis of this evaluation and a further measurement is then carried out.
  • appropriate interventions in the control parameters can be carried out in order to then carry out further measurements. It would be conceivable to store an error catalog in the system, which results in the corresponding intervention in the control parameters. These adjustments are carried out until there is a satisfactory result from the actual spectrogram in relation to the normal spectrogram.
  • the CV value could also be used be included in the consideration for setting the control parameters, provided that the first method cannot achieve satisfactory results.
  • the target mean MW of the sliver mass is used as a basis.
  • the control characteristic (control intensity) of the control device can be checked or set in the event of deviations downwards and upwards of the predetermined sliver mass using the method described below.
  • a reduced sliver mass (deliberately generated errors in the supplied fiber mass) is fed to the drafting unit at time T1.
  • the fiber mass KM supplied by the card to the drafting unit is shown in broken lines, the fiber mass being reduced at time TO.
  • the fiber mass delivered is completely reduced by the amount X. From this point in time (T1) the drafting unit receives the completely reduced fiber mass.
  • the mean value of the reduced sliver mass first drops (below the nominal MW) and in the example shown is partially compensated for by the regulating device up to a mean value MU.
  • This mean value MU is at a distance a from the target mean value MW, from which it can be seen that the reduced sliver mass was not completely regulated by the regulating device.
  • settings (as described in the previous example) have to be made to the control parameters in order to obtain the optimal readjustment, ie the return to the desired mean value MW.
  • the control intensity ie the intervention in the delay size, can be changed.
  • the intervention in the delay based on the determined mass difference signal is modified or corrected accordingly.
  • the delivery quantity from the card to the drafting system can be increased (indicated by dash-dotted lines in FIG. 4) and the result of the adjustment can also be checked or by adjusting appropriate control parameters Getting corrected.
  • an average value MO can also be set at a distance b from the ideal average value MW, which means that the control parameters (for example control intensity) must also be adjusted.
  • a temperature sensor 59 is attached to one of the rollers of the roller pairs 114, which temperature sensor emits its signal to the control unit SE via the line 60.
  • the warm-up function of the machine is monitored with this temperature sensor, which can also be attached elsewhere in the card 50. This means that when the machine starts up (when the cylinders are still cold), various monitoring and control functions are put out of operation until a temperature signal is transmitted via line 60 from sensor 59 which corresponds to a predetermined setpoint. Only then is the meter counter for the material produced, the regulating device of the card 50 or the subsequent drafting unit 1 and the other monitoring devices started, for example.
  • the drafting unit can have a longer warm-up phase than the card, which means that corresponding time supplements are required.
  • the regulating device of the drafting unit can then be adjusted.
  • the temperature sensor can also be attached to the drafting unit.
  • the warm-up function is carried out because material can accumulate on the cold rollers and other working elements and optimal work is not yet guaranteed.
  • the rubber sheathing of the pressure rollers has a different hardness in the cold state than in the warm state, which results in different technological requirements in the drafting work and thus also the sliver quality of the sliver produced influence.
  • the goods produced during the run-up phase (warm-up phase) can be stored in a separate can and then returned to the blow room for recycling in the processing process.
  • FIG. 9 shows a drafting unit 1 which consists of a pre-draft zone W and a main draft zone HV.
  • the pre-drafting zone W is formed from the successive pairs of rollers 3 and 4.
  • the main drafting zone HV is formed from the pairs of rollers 4 and 5.
  • the lower roller is provided with a drive device, which will be described in more detail below.
  • the upper roller of each of these roller pairs is usually under pressure on the lower rollers and is driven by friction.
  • a measuring element 7 is connected upstream of the drafting unit 1, through which the fiber sliver F is first passed before it reaches the drafting unit. Instead of a single sliver F, several slivers lying next to one another could also be fed.
  • the measuring element 7 consists of a stationary roller 8, which is also driven by a drive described below.
  • the roller 8 is assigned a roller 9 which rests on the roller 8 in a spring-loaded manner and can perform evasive movements in the event of fluctuations in mass in the sliver F. These evasive movements are recorded in the measuring element 10 and output to a control unit 20 via a timing element Z.
  • the roller 8 is assigned a sensor 12 which senses the actual speed of this roller and thus the delivery speed of the fiber sliver F to the drafting unit 1.
  • the signal from the sensor 12 is delivered to the control unit 20 via the line 13.
  • a further monitoring element 15 can be provided for the sliver F1 formed.
  • This monitoring element 15 is used in particular to monitor the long-term drift of the sliver formed and switches off the machine when the fiber mass migrates outside a predetermined tolerance range.
  • the measuring element 7 monitors the short-term fluctuations in the sliver and triggers the control process for changing the delay with its signal in order to regulate or control the measured mass fluctuations.
  • the control unit 20 controls a main motor M via the line 22, which is connected to a main transmission 25 via a drive connection 23.
  • This main gear 25 is connected via the drive connection 27 to a regulating gear 30 (e.g. a differential gear).
  • the transmission 30 is overridden by a control motor M1 which is connected to the control unit 20 via the path 32.
  • the gear 30 is connected via a drive path 31 to the lower roller of the pair of rollers 4 in terms of drive.
  • a drive path 36 which leads to the driven rollers of the roller pairs 3 and 7, is removed from the drive path 31.
  • transmission ratios (not shown) can be present in this path 36 in order to take into account corresponding speed ratios.
  • the front pair of rollers 5 of the drafting unit 1 is driven by the main gear 25 via the drive path 35.
  • a setpoint 38 predetermined to the control unit is shown schematically, which is predetermined and used for setting the delay.
  • a control starting point R between the roller pairs 4 and 5.
  • the position of this control starting point R determines the point in time at which the control intervention must take place in order to change the mass fluctuation determined on the measuring element 7 by changing the distortion balance.
  • the actual position of the control starting point R depends on the technology of the stretching process and is normally at a short distance from the rear pair of rollers 4 of the main draft zone HV. In practice, it has been shown that the position of this control point of use R shifts when the delivery speed of the fiber material supplied changes, and thus when production changes.
  • a spectogram representation of mass fluctuations in the frequency range
  • FIGS. 6 to 8 the amplitude height is plotted against a logarithmic length scale (centimeter). This curve rises steeply until you reach a curve mountain and then falls flat. This curve display is called the ideal and should be aimed for with regard to the uniformity of the sliver.
  • the delivery speed has been reduced and the position of the control point R for the position of the measuring point MS (distance L) has not been changed. This means that based on the lower delivery speed, only the time was changed which changed from the measuring point MS until the fixed control point R was reached. It can be seen from this diagram in FIG. 7 that the curve now has two elevations, which indicates a poorer quality of the sliver F1 formed. This means that the uniformity of the sliver F1 is not constant and there are signs of periodic errors.
  • This tolerance field TG is generally placed in the area of the delivery speed in which the greatest amount of time is normally worked.
  • the tolerance field is intended to prevent the control system from “building up” or being overloaded. That is, smaller delivery fluctuations around a standard value do not have to constantly lead to a correction of the control point of use, since these are negligible.
  • the control system of the device shown is briefly described and shown below in more detail:
  • the drive system is set so that a constant warping (different peripheral speeds of the roller pairs 4 and 5) is used.
  • the advance between the roller pairs 3 and 4 remains constant.
  • an unevenness in the sliver mass is determined via the roller 9
  • this is recorded via the measuring element 10 and delivered to a timing element Z via the line 11.
  • the timing element Z is generally integrated in the control unit 20 and, based on the delivery speed, forms a time delay factor until the detected mass fluctuation reaches the control starting point R and is corrected there by a change in delay.
  • This compensation of the mass fluctuation takes place using the setpoint 38 in the control unit 20 which, after evaluating the signal, outputs a control signal 32 to the control motor M1.
  • This motor M1 acts on the control gear 30, as a result of which the speed of the pair of rollers 4 and thus the amount of warpage in the main warp HV is changed. This intervention can compensate for a thick or thin point in the sliver mass.
  • the drive connection 36 shown entrains the drive of the roller pair 3 and the measuring element 7 in accordance with the changed speed of the roller pair 4. As a result, the speed ratio between the roller pairs 7, 3 and 4 remains constant.
  • the speed of the pair of rollers 5, which is driven by the gear 25 and the drive train 35 also remains constant.
  • a sensor 12 is arranged, which scans the exact speed of the roller 8 of the measuring element 7 and transmits it to the control unit 20 via the path 13.
  • the control starting point R is correspondingly redefined via the table 40 stored in the control unit 20. Based on this new position determination of the regular deployment point R, the time delay until the actual intervention in the change in delay is redetermined.
  • Such fluctuations in the delivery speed are present, in particular, when the drafting unit is preceded by a card in which such fluctuations in production (delivery fluctuations) are normal due to various events or measures.
  • FIG. 11 Such a combination of a card 50 with a subsequent section 60 is shown schematically in FIG. 11.
  • the section 60 is likewise provided with a drafting unit 1 which has a drive or control device, as described in the example in FIG. 5.
  • this section 60 has a can holder 62, in which the sliver F1 is placed in a can K via calender rolls 63 and a funnel wheel 64.
  • the drive of these elements of the can tray 62 is also removed from the main gear 25. This means that the drive between the can deposit and the front pair of rollers 5 of the drafting unit 1 is in a constant ratio.
  • the card 50 is controlled by a control unit 51.
  • the sliver F formed on the card is passed through a pair of measuring rollers 53 which monitors the long-term drift of the sliver and emits corresponding signals to the control unit 51 via a path 54. These signals are essentially used to control the feed roller 55.
  • a speed signal can be taken from these measuring rollers 53, which is likewise output to the control unit 51 via the path 54. Based on this speed signal, the delivery speed LG of the fiber sliver F is determined in the control unit 51 and compared with the table 40, which is also stored in the controller 51.
  • the actual position of the control operating point R of the subsequent drafting unit 1 can then be determined from table 40 and output to the control unit 20 via path 57.
  • the machine which is decisive for the height of the delivery speed, also delivers the signal to the subsequent control of the drafting unit 1.
  • Fig. 10 a further diagram is shown (numbers have been omitted), where separate curves S1-S3 are shown for different materials (pile, type of cotton, etc.) in order to use the delivery speed LG to determine the position of the control point R for the to determine the respective material. In this case, the appropriate material selection is entered manually beforehand.
  • the invention is not restricted to the combination of card and draw frame, but it is also conceivable that other machines are connected upstream of the draw frame. Essentially, the invention comes into play when textile processing machines are connected upstream of the drafting unit, which have greater fluctuations in production and thus in delivery speed.
  • the quality is maintained constant with respect to uniformity even with larger fluctuations in the delivery speed.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung des Verzuges eines Fasergemenges (F) (z.B. eines Faserbandes) einer Textilmaschine (1, 50), wobei Mittel (222) vorgesehen sind, die Massenschwankungen des Fasergemenges (F) erfassen, welches einer Streckwerkseinheit (1) zugeführt wird, das wenigstens mit einer veränderlichen, die Massenschwankungen ausgleichende Verzugszone (HV) ausgestattet ist und eine Verzögerungszeit vorgesehen ist, um die Laufzeit des Fasergemenges vom Messmittel (222) bis zu einem Regeleinsatzpunkt (R) zu berücksichtigen. Es hat sich gezeigt, daß sich die Lage des Regeleinsatzpunktes (R) wie auch der Wert anderer Regelparameter in bezug auf eine geänderte Liefergeschwindigkeit (LG) oder in bezug auf auftretenden Massenschwankungen ebenfalls verändert. Dadurch ergaben sich Qualitätseinbussen in bezug auf die Gleichmässigkeit des gebildeten Faserbandes (F1). Es wird deshalb ein Verfahren vorgeschlagen, wobei zur Änderung bestimmter Regelparameter die Liefergeschwindigkeit (LG) des Fasergemenges (F) und/oder der Vergleich zwischen dem gemessenen Massenverlauf des von der Streckwerkseinheit abgegebenen Fasergutes (F1) mit einem vorgegebenen Soll-Massenverlauf (Soll) herangezogen wird.

Description

Regulierstreckwerk
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, bzw. eine Vorrichtung zur Steuerung des Verzuges eines Fasergemenges (z.B. eines Faserbandes) einer Textilmaschine, wobei Mittel vorgesehen sind, die Massenschwankungen des Fasergemenges erfassen, welches einer Streckwerkseinheit zugeführt wird, das wenigstens mit einer veränderlichen, die Massenschwankungen ausgleichende Verzugszone ausgestattet ist und eine Verzögerungszeit vorgesehen ist, um die Laufzeit des Fasergemenges vom Messmittel bis zu einem Regeleinsatzpunkt zu berücksichtigen
Aus einer früheren Literatur („Regelungen an modernen Schlichtmaschinen" Prof. Burgholz - Textilpraxis 1963, Juli, Seite 643) ist eine Streckwerkseinheit zu entnehmen, wobei die Massenschwankungen eines der Streckwerkseinheit zugeführten Fasergutes über ein Messglied erfasst werden. Die durch Masseschwankungen erfolgte Bewegung der Messwalze wird über ein mechanisches Speicherglied gespeichert und zeitversetzt an eine mechanische Einrichtung zur Beeinflussung der Verzugsgrösse übermittelt. Dadurch wird auf mechanischem Wege eine Zeitverzögerung für den Regeleingriff erzielt, welche dem Abstand zwischen der Messstelle und dem eigentlichen Regeleingriffspunkt für die Vergleichmässigung des Fasergemenges Rechnung trägt.
Bei neueren Einrichtungen, wie z.B. in der DE-A1-36 19 248 beschrieben, erfolgt diese Zwischenspeicherung des Signals des Messorganes auf elektronischem Wege. In dieser zitierten Schrift ist weiterhin zu entnehmen, dass die Verzögerungszeit anhand der Grosse oder Art der gemessenen Masseschwankung entsprechend korrigiert wird. D.h. sobald sich das Signal der gemessenen Masseschwankung ausserhalb von normalen Masseschwankungen befindet, erfolgt der Verzugseingriff früher. Dadurch wird der Abstand zwischen dem Regeleinsatzpunkt und dem Messort des Messgliedes verkürzt. Durch diese Einrichtung soll es insbesondere möglich sein, sprunghafte Masseschwankungen eines Faserbandes besser ausgleichen zu können. Des weiteren ist aus der EP-A2-803 596 eine Vorrichtung bekannt, wobei ein Verfahren vorgeschlagen wird, zum direkten Ermitteln von Einstellwerten für den Regeleinsatzpunkt einer Strecke. Dabei werden mehrere Messwerte einer qualitätskennzeichnenden Grosse, wie der CV-Wert herangezogen, um einen optimierten Parameter wie den Regeleinsatzpunkt in einem Testlauf zu ermitteln. Dieser optimierte Regeleinsatzpunkt soll dann während dem Betrieb weitgehend unverändert bleiben. Dieses Verfahren, wobei der CV-Wert herangezogen wird, hat insbesondere dann Nachteile, wenn von der der Streckwerkseinheit vorgeschalteten Textilmaschine jeweils nur ein undoubliertes Faserband geliefert wird, das relativ grosse Massenschwankungen aufweist.
Des weiteren ist aus der EP-A1 533 483 eine Vorrichtung bekannt, wobei Einflussfaktoren, die das Messsignal des Messorganes beeinflussen von einer Fuzzy-Control-Ein- richtung erfasst und mit einer Wissensbasis verknüpft werden. Daraus wird dann ein Korrekturwert für das Messsignal erstellt. Als Einflussfaktor kann zum Beispiel auch die Liefergeschwindigkeit des Fasergutes herangezogen werden, das vom Streckwerk abgegeben wird. Das heisst, der Korrekturwert bezieht sich auf die entsprechende Auslegung des ermittelten Messwertes anhand von Einflussfaktoren und nicht auf die Bestimmung des Regeleinsatzpunktes. Zur Korrektur des Regeleinsatzpunktes wird bei dieser Ausführung vorgeschlagen, dass anhand der Auswertung des Antwortsignals des Messgliedes am Streckwerksausgang eine Signalanalyse durchgeführt wird, wodurch entsprechende Eingriffe vorgenommen werden können. Das heisst, eine Korrektur des Regeleinsatzpunktes erfolgt erst dann, wenn die Fehlerstelle im Fasergut das Streckwerk bereits durchlaufen hat und somit nicht mehr korrigiert werden kann. Au- sserdem ist hierbei ein weiteres Messorgan am Streckwerksausgang notwendig sowie eine aufwendige Fuzzy-Control-Einrichtung.
Aus der DE-A1-42 15 682 ist eine Einrichtung zu entnehmen, wobei eine Korrektur des Regeleinsatzpunktes nach einem bestimmten Verfahren vorgenommen wird. Das Verfahren zur Korrektur des Regeleinsatzpunktes wird erst dann gestartet, wenn ein tran- sientes Signal am Messorgan vor dem Streckwerk vorliegt, das eine vorbestimmte To- leranzgrösse übersteigt. Mit Hilfe des Antwortsignals, das durch ein Messorgan am Streckwerksausgang erfasst wird, wird über die Steuerung im Vergleich zum transien- ten Signal ein entsprechender Eingriff vorgenommen, um den Regeleinsatzpunkt zu korrigieren. Dieses System ist nicht ständig in Betrieb und erfordert zusätzlich ein Messorgan am Ausgang des Streckwerkes. Ausserdem wird eine Korrektur des Regeleinsatzpunktes erst dann vorgenommen, nach dem das mit einem Fehler behaftete Faserband das Streckwerk verlassen hat.
Anhand von Untersuchungen wurde festgestellt, dass sich die Gleichmässigkeit des gebildeten Faserbandes, bzw. der CV-Wert und die Spektogrammdarstellung, verändert, sobald die Strecke mit unterschiedlichen Liefergeschwindigkeiten des gelieferten Fasergutes beschickt wird. Das heisst, man hat festgestellt, dass sich der Regeleinsatzpunkt zwischen den beiden Verzugswalzenpaaren in seiner Lage anhand der Liefergeschwindigkeit verändert.
Dieser Umstand ist bei „reinen Strecken" in der Regel nicht nachteilig, da bei diesen Maschinen im wesentlichen mit konstanten Geschwindigkeiten gearbeitet wird.
Wird jedoch eine derartige Streckwerkseinheit im Anschluss an eine Karde zur Weiterverarbeitung des Kardenbandes angeordnet, so sind aufgrund des Arbeitsablaufes an der Karde grössere Lieferschwankungen beim Streckwerk zu erwarten. Diese Lieferschwankungen bei der Karde sind bedingt durch Produktionsänderungen, Herunterfahren beim Kannenwechsel, Einfahren von neuen Garnituren und weiteren Gegebenheiten. Durch diesen öfteren Wechsel der Liefergeschwindigkeiten erfolgt jeweils auch eine Verschiebung des Regeleinsatzpunktes in bezug auf die Messstelle vor der Streckwerkseinheit. Daraus resultiert der Erhalt einer verschlechterten Bandqualität in bezug auf die Bandgleichmässigkeit (CV-Wert) und der Spektogrammdarstellung.
Dieser Umstand wird auch durch die zum Stand der Technik genannten Vorrichtungen nicht, oder nur teilweise mit Einschränkungen berücksichtigt. Desweiteren sind aus dem Stand der Technik sind verschiedene Einrichtungen bekannt, so z.B. aus der EP-A1 176 661 , wobei die Regulierung einer Regulierstrecke auf der Grundlage eines Einlauf- und Auslaufmessorgans in Verbindung mit einem vorgegebenen Sollwert erfolgt. In dem gezeigten Beispiel wird das am Ausgang gemessene Signal zur Beeinflussung der Regelparameter für die Gesamtverstärkung und die Laufzeit der Regelelektronik herangezogen. Mit dieser Einrichtung sollen insbesondere auch sprunghafte Veränderungen der zugeführten Fasermasse ausreguliert werden. Diese Einrichtung bezieht sich auf die Angleichung der Regelparameter während des Verzugsprozesses und nicht auf eine grundsätzliche Einstellung der Regelintensität bzw. Abgleichung der Streckwerkseinrichtung.
Sofern eine derartige Streckwerkseinheit autonom als Strecke arbeitet, war es bisher üblich, durch Bändertests die stationär im Labor durchgeführt wurden, entsprechende Einstellungen der Regelparameter an der Strecke vorzunehmen. Dabei wurden die ermittelten Massenschwankungen im Vergleich mit einem vorgegebenen Sollwert (Musterband) festgestellt und entsprechende Eingriffe in die Regelparameter am Streckwerk vorgenommen. Das Stillsetzen und Wiederanfahren der Strecke zur Durchführung dieser Tests und zum Einstellen der Strecke hatte keinen grossen Ein- fluss auf die Produktivität, bzw. Wirkungsgrad der Anlage.
Sobald jedoch diese Streckwerkseinheit in direktem Verbund mit einer vorgeschalteten Textilmaschine (z.B. Karde) betrieben wird, sind diese labormässigen Bändertests nicht ohne weiteres ohne Herabsetzung des Nutzeffektes der gesamten Anlage möglich. Das heisst, sobald die Bändertests im Labor stationär durchgeführt werden müssen, muss auch die der Streckwerkseinheit vorgeschaltete Textilmaschine während dieser Tests stillgesetzt werden. Wenn es sich bei der Textilmaschine um eine Karde handelt, ist es problematisch diese Maschine mit relativ grossen bewegten Massen wieder in Gang zu setzen. Das heisst, der Nutzeffekt der Anlage sinkt. Des weiteren ist aus der DE-A1 196 15 947 eine Einrichtung bekannt, wobei anhand von mehreren CV-Werten eine Funktion ermittelt wird, deren Minimum einen optimierten Parameter, wie Regeleinsatzpunkt oder Verstärkung für die Steuerung der Strecke oder der Karde ergibt. Dabei wird der optimierte Parameter in einem vorbetrieblichen Test oder Einstelllauf der Strecke, bzw. Karde ermittelt und im Betrieb weitgehend unverändert gehalten.
Es ist nunmehr Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zur Einstellung einer Streckwerkseinheit vorzuschlagen, um optimierte Regeleingriffe vorzunehmen, unter Berücksichtigung der Beibehaltung eines hohen Nutzeffektes der gesamten Anlage, insbesondere dann, wenn der Streckwerkseinheit zur Belieferung des Fasergutes eine Textilmaschine direkt vorgeschaltet ist.
Diese Aufgabe der Erfindung wird eines Teils dadurch gelöst, dass zur Änderung bestimmter Regelparameter die Liefergeschwindigkeit (LG) des Fasergemenges (7) und/oder der Vergleich zwischen dem gemessenen Massenverlauf des von der Streckwerkseinheit abgegebenen Fasergutes (F1) mit einem vorgegebenen Soll- Massenverlauf (Soll) herangezogen wird.
Dabei bezieht sich der Begriff „Liefergeschwindigkeit" auf die Geschwindigkeit des Fasergutes, das dem Streckwerk zugeführt wird.
Das Messorgan zur Erfassung der Massenschwankungen befindet sich dabei - in Transportrichtung gesehen - vor Eintritt in die Streckwerkseinheit. Durch diese Einrichtung wird ermöglicht, dass der Regeleingriff zum optimalen Zeitpunkt, bzw. in optimierter Grössenordnung erfolgt, um eine vom Messorgan festgestellte Massenabweichung fast vollständig auszuregeln.
Die Streckwerkseinheit könnte dabei mit nur einem Verzugsfeld (Einzonenstreckwerk) oder mit mehreren Verzugsfeldern (z.B. Vorverzug und Hauptverzug) versehen sein. Vorteilhafterweise wird vorgeschlagen, dass die Lage des Regeleinsatzpunktes zum Messglied in Abhängigkeit von der Liefergeschwindigkeit des Fasergemenges korrigiert wird.
Desweiteren wird vorgeschlagen, dass die Lageveränderung des Regeleinsatzpunktes anhand einer der Steuerung vorgegebenen Kurve durchgeführt wird. Diese Kurve, wurde zuvor aufgrund Erfahrungswerten und Testergebnissen manuell erstellt und der Steuerung zur Ermittlung eines Korrekturwertes zugrunde gelegt. Die Kurve ist anhand der Werte - Abstand des Regeleinsatzpunktes zur Messstelle- und der Liefergeschwindigkeit des zum Streckwerk überführten Fasergutes bestimmt.
Ist eine Maschine (z.B. eine Karde) dem Streckwerk vorgeschaltet, welche das erzeugte Fasermaterial (z.B. Faserband) an die nachfolgende Strecke abgibt, so ist es vorteilhaft, diese Kurve zur Bestimmung der Korrektur der Lage des Regeleinsatzpunktes in der Steuerung dieser vorgeschalteten Maschine zu integrieren. Dies ist deshalb von Vorteil, da die Liefergeschwindigkeit des abgegebenen Fasergutes dieser Maschine bzw. deren Steuerung bekannt ist, bzw. dort bereits ermittelt wurde.
Des weiteren wird vorgeschlagen, dass der Abstand der Regeleinsatzpunktes zum Messglied bei steigender Liefergeschwindigkeit verkleinert wird.
Zur Berücksichtigung unterschiedlicher Fasermaterialien wird vorgeschlagen, dass mehrere Kurven entsprechend dem gewählten Fasermaterial in der Steuerung anwählbar sind. Je nach Faservorlage (Stapel, Mischung usw.) verändert sich auch die Verzugscharakteristik im Streckwerk und somit auch die Lage des Regeleinsatzpunktes.
Um bei geringen Schwankungen der Liefergeschwindigkeit die Reguliereinrichtung nicht unnötig zu belasten, wird vorgeschlagen, dass die Änderung der Lage des Regeleinsatzpunktes erst dann erfolgt, wenn die Liefergeschwindigkeit des Fasergemenges eine vorgegebene Toleranzgrenze verlässt. Desweiteren wird vorgeschlagen dass beim Vergleich zwischen dem gemessenen Massenverlauf des von der Streckwerkseinheit abgegebenen Fasergutes (F1) mit einem vorgegebenen Soll-Massenverlauf (Soll) die einen Toleranzwert übersteigenden Abweichungen (a, b) zur Änderung von Regelparametern (A) herangezogen werden.
Als Regelparameter ist dabei insbesondere die Einstellung der Regelintensität zu verstehen, welche einen Wert kennzeichnet, um welchen der Verzug anhand eines gemessenen Differenzsignals der Ausgangsmasse (Mittelwert der abgegebenen Fasermasse) zu einer Sollmasse geändert wird. Dabei soll der Eingriff in die Verzugsgrösse so bemessen sein, dass der Istwert auf den Sollwert zurückgeführt wird.
Vorteilhafter wird weiter vorgeschlagen, dass der Massenverlauf in Form eines Spek- trogrammes abgebildet wird, das mit einem der Steuereinheit vorgegebenen Normal- spektrogramm verglichen wird. Unter dem Begriff "verglichen" ist dabei zu verstehen, dass das ermittelte Spektrogramm durch ein Steuerungsprogramm (Software) in der Steuereinheit über das Normalspektrogram gelegt wird, wobei die von der Kontur des Normalspektrogrammes ermittelten Abweichungen über die entsprechende elektronische Auswertung ermittelt und ausgewertet werden. Mit dieser Auswerteeinrichtung können insbesondere auftretende "Berge" und/oder "Kamine" des Ist-Spektrogramms gegenüber dem Normalspektrogramm ermittelt werden. Anhand dieser Ermittlungen können nach der Bewertung des entsprechenden Konturenverlaufs des Spektrogram- mes Massnahmen manuell oder automatisch ergriffen werden, um die Regelparameter, bzw. Einstellungen so zu ändern, dass einerseits die ermittelten "Berge und/oder Kamine" vermieden werden und sich andererseits die Kontur des Ist-Spektrogrammes der Kontur des Normalspektrogrammes nähert, bzw. annähernd zur Übereinstimmung gebracht wird. Dabei kann ein Toleranzfeld vorgesehen sein, das Abweichungen nach unten und oben von dem Verlauf des Normalspektrogrammes zulassen, ohne dass Eingriffe in die Regelparameter (z.B. Lage des Regeleinsatzpunktes) vorgenommen werden. Dadurch wird auch ein "Aufschaukeln" des Steuersystems vermieden. Die Massnahmen zur Änderung der Regelparameter können beinhalten: Verstellung der Regelintensität, d.h. Festlegung der Grosse der Verzugsänderung anhand eines ermittelten Differenzsignals zwischen Ist- und Sollwert (Mittelwert der Fasermasse), Verschiebung des Regeleinsatzpunktes nach der einen oder anderen Seite, Erhöhung der Anpressdrücke der Streckwerks-Druckwalzen, Veränderung des Verzugsabstandes und weitere Massnahmen. Die Auswahl der Massnahme wird anhand der Auswertung getroffen, wobei der Steuerung ein Massnahmenkatalog (Expertensystem) zugrunde gelegt sein kann.
Vorzugsweise werden die Spektrogrammabweichungen im Bereich zwischen 5 und 150 cm Periodenlängen für den Messvorgang herangezogen. Mit dieser Einrichtung ist es möglich, gezielte Optimierungen der Regeleinrichtung vorzunehmen, wobei einerseits kein Herunterfahren der vorgeschalteten Textilmaschine (Karde) notwendig ist und andererseits interne Toleranzen innerhalb der Regeleinrichtung mitausgeglichen werden.
Des weiteren wird ein Verfahren vorgeschlagen, wobei der Massenverlauf als Mittelwert abgebildet wird, der mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen wird. Mit dieser Einrichtung ist insbesondere eine optimale Einstellung der Regelintensität möglich, damit die von einem Soll-Mittelwert abweichenden Massenschwankungen wieder vollständig auf diesen Wert zurückgeführt werden.
Massnahmen zur Korrektur der Regeleinrichtungen können z.B. eine Verschiebung des Regeleinsatzpunktes nach der einen oder anderen Seite oder die Verstellgrösse des Verzugs anhand eines ermittelten Differenzsignals zwischen Ist- und Sollwert beinhalten.
Um die Wirksamkeit der Regeleinrichtung in bezug auf eine Abweichung zum Soll- Mittelwert nach oben und unten abzugleichen, wird vorgeschlagen, dass zur Einstellung der Regelparameter die der Streckwerkseinheit zugeführte Fasermasse pro Messintervall verändert wird. Das heisst, für einen Auswertevorgang wird die Streckwerkseinheit mit einer erhöhten Fasermasse beschickt und für einen weiteren Messvorgang mit einer niedrigeren Fasermasse. Es wird bei diesem Verfahren bewusst ein Massenfehler von der der Streckwerkseinheit vorgeschalteten Maschine (oder Vorrichtung) erzeugt, um die Wirksamkeit der Regelintensität zu überprüfen, bzw. eventuell zu korrigieren.
Zusätzlich zur Auswertung des Spektrogrammes in bezug auf das Normalspektro- gramm kann der ermittelte Variantionskoeffizient (CV-Wert) herangezogen werden, der mit einem vorgegebenen CV-Wert des Soll-Massenverlaufs verglichen wird. Dabei kann einerseits der Längen-CV-Wert mit einer Schnittlänge zwischen 20 cm und 3 m herangezogen werden.
Zur Korrektur der Massenabweichung (auftretende Massenspitzen, Massenberge) kann die Verschiebung des Regeleinsatzpunktes verwendet werden.
Vorzugsweise wird das Fasergemenge von einer Karde der Streckwerkseinheit geliefert.
Damit die Anpassung der Regelparameter auch den Bedingungen während des Arbeitsbetriebes genügt, wird vorgeschlagen, dass beim Hochlauf der Karde eine Warmlaufperiode eingestellt wird, während welcher bestimmte Überwachungen von der Steuerung stillgesetzt sind. Dabei sind auch solche Überwachungen angesprochen, die den Massenverlauf des Fasergemenges beim Streckwerk messen. Das heisst, eine Angleichung der Regelparameter kann erst nach Ablauf der Warmlauffunktion durchgeführt werden. Im kalten Zustand besitzen die Arbeitsaggregate, über und zwischen welchen das Fasergut hindurchgeführt wird, eine andere Verarbeitungscharakteristik, welche nicht unbedingt den Betriebsbedingungen entspricht. Zum Beispiel können kalte Walzen dazu neigen, Fasern aus dem Fasergut herauszulösen. Dies würde wiederum zu Massenschwankungen führen, die rein systembedingt sind. Deshalb sollte der Abgleich der Regeleinrichtungen während Betriebsbedingungen, d.h. nach Abschluss der Warmlaufphase durchgeführt werden. Nach Abschluss dieser Phase kann z.B. ein Meterzähler zugeschaltet werden, der für die Aussage der Produktion vorgesehen ist. Das während der Warmlaufphase produzierte Gut kann in einer separaten Kanne abge- legt werden. Dieses separat abgelegte Gut kann zur Wiederaufbereitung in die Putzerei zurückbefördert werden.
Die Warmlaufphase kann entweder zeitlich durch einen voreingestellten Zeitwert bestimmt werden oder, wie weiter vorgeschlagen, durch Temperatursensoren überwacht werden. Dabei kann z.B. bei einer bestimmten Walze ein Sensor zur Temperaturmessung angebracht werden. Sobald eine vorbestimmte Temperatur erreicht ist, wird der Steuerung die Beendigung der Warmlaufphase mitgeteilt, wodurch diese auf Betriebsphase umgestellt wird.
Des weiteren wird die Erfindung durch eine Vorrichtung gelöst, wobei Mittel vorgesehen sind, mit denen die Lage des Regeleinsatzpunktes zum Messglied anhand der Liefergeschwindigkeit des Fasergemenges bestimmt wird.
Vorzugsweise sind diese Mittel gebildet aus einem Steuergerät, insbesondere aus einem Mikrocomputer, welcher anhand in dem Steuergerät abgelegten und gespeicherten Daten in Verbindung mit Signalen, die von einem Messglied zur Erfassung der Liefergeschwindigkeit des Fasergutes an das Steuergerät übermittelt werden, die Einleitung der Verzugsänderung auslöst.
Des weiteren wird vorgeschlagen, dass das Fasermaterial von einer Karde an eine nachfolgende Streckwerkseinheit geliefert wird und die Steuereinheit der Karde mit Mittel versehen ist, um ein Korrektursignal zur Lagebestimmung des Regeleinsatzpunktes des nachfolgenden Streckwerks an die Steuerung des Streckwerks zur Einleitung der Verzugsänderung zu übermitteln.
Ebenso wird die Erfindung durch eine Vorrichtung gelöst, wobei wenigstens ein weiteres Mittel (28) vorgesehen ist, um den Massenverlauf des von der Streckwerkseinheit (2) abgegebenen Fasergutes (F1) zu erfassen und die Signale des Mittels an die Steuereinheit (S) abgegeben werden, welche anhand eines vorgegebenen Sollwertes (Soll, M) die Abweichungen ermittelt und entsprechend der Abweichungen Steuersignale erzeugt um bestimmte Regelparameter zu verändern.
Vorteilhafterweise kann die Textilmaschine eine Karde sein.
Des weiteren wird vorgeschlagen, dass zur Einstellung der Regelparameter (Regelintensität) die Menge der gelieferten Fasermasse durch die Karde für unterschiedliche Messperioden variiert wird.
Dabei kann die Drehzahl der Speisewalze zur Karde konstant und die Drehzahl der Abnehmerwalze über die Steuereinheit geändert werden.
Ebenso ist es möglich, die Drehzahl der Speisewalze zur Karde über die Steuereinheit zu ändern und die Drehzahl der Abnehmerwalze konstant zu halten.
In beiden Fällen wird die Karde nach Drehzahländerung mehr oder weniger Fasermaterial der nachfolgenden Streckwerkseinheit liefern. Die Auswirkungen dieser unterschiedlichen Liefermengen in bezug auf die Einstellung der Regelparameter sind bereits in der Abhandlung der Verfahrensansprüche beschrieben worden.
Um die Messperioden auf die unterschiedlich gelieferte Fasermenge abzustimmen ist vorgesehen, ein Zeitglied zu verwenden, um die Verzögerungszeit zwischen dem Start der geänderten Liefermenge und dem Zeitpunkt, wo die geänderte Liefermenge in der Streckwerkseinheit verarbeitet wird, zu berücksichtigen. Dabei kann das Zeitglied im Rahmen eines Software-Bestandteiles in der Steuerung berücksichtigt werden.
Wie bereits zuvor ausführlich beschrieben, wird weiter vorgeschlagen, dass beim Hochlauf der Karde in der Steuereinheit eine Warmlauffunktion für die Maschine ausgelöst wird, die bestimmte Mittel für die Überwachung und/oder Regulierung abschaltet. Dabei sind Mittel zur Überwachung der Warmlaufphase vorgesehen, über welche die Durchführung zur Einstellung der Regelparameter freigegeben wird. Diese Mittel können Temperatursensoren sein, die an der Karde oder der Streckwerkseinheit angebracht sind. Vorteilhafter ist die Anbringung dieser Sensoren an der Streckwerkseinheit, da diese in der Regel eine längere Warmlaufphase als die Karde hat.
Weitere Vorteile sind anhand nachfolgender Ausführungsbeispiele näher beschrieben und aufgezeigt: Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Karde mit einer nachfolgenden
Streckwerkseinheit,
Fig. 2 eine schematische Teilansicht der Streckwerkseinheit mit der Darstellung des Regeleinsatzpunktes,
Fig. 3 eine Spektrogrammdarstellung, und
Fig. 4 ein Diagramm zur Darstellung des Mittelwertes der Fasermasse und der
Liefermenge der Karde.
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Streckwerkseinheit mit einem Einlaufmessorgan,
Fig. 6 eine Qualitätsdarstellung in Form eines Spektogrammes,
Fig. 7 ein weiteres Spektogramm nach Fig. 6,
Fig. 8 ein weiteres Spektogramm nach Fig. 6, Fig. 9 eine Ausgleichskurve für die Steuerung zur Korrektur des Regeleinsatz punktes,
Fig. 10 ein weiteres Diagramm nach Fig. 9 für unterschiedliche Materialien, und
Fig. 11 eine schematische Seitenansicht einer Karde mit einer nachfolgenden Streckwerkseinheit.
In Fig. 1 wird schematisch eine Karde 50 gezeigt, welcher eine Streckwerkseinheit 1 (kurz: Streckwerk) und eine Bandablage 62 nachgeordnet ist. Die Karde 50 ist dabei mit einem Füllschacht 80 versehen, über welchen das Fasergut einer Speisewalze 70 zugeführt wird. Die Speisewalze 70 übergibt das Fasermaterial an die nachfolgende Vorreisserwalze 8, von welcher das Fasergut auf den nachfolgenden Tambour 110 überführt wird. Der Tambour 110 ist dabei mit nicht näher gezeigten Garnituren versehen, die mit Garnituren eines oberhalb des Tambours 110 angeordneten umlaufenden Deckels 111 zusammenwirken.
Das aufbereitete Fasergut gelangt anschliessend in den Bereich einer Abnehmerwalze 112, wird dort abgenommen und gelangt über Transportwalzen 114 auf ein nachfolgendes Querförderband 115. Das von den Transportwalzen 114 auf das Querförderband 115 abgegebene Faservlies wird durch die Querbewegung des Querförderbandes 115 zu einem Faserband F geformt und über die Umlenkrolle 18 zu dem Streckwerk 1 überführt. Dabei durchquert das Faserband F im Anschluss an das Querförderband 115 einen Sensor 17, der über die Leitung 560 mit einer Steuereinheit SE in Verbindung steht. Der Sensor 17 kann dabei mit Stufenwalzen ausgerüstet sein, welche die Faserbandmasse ermitteln und das Signal an die Steuereinheit SE abgeben. Dieses Signal wird zur Langzeitregulierung der Karde 50 verwendet, wobei die Drehzahl der Speisewalze 70, die über den Antriebspfad 62 und das Getriebe 164 angetrieben ist, gesteuert wird. Zwischen der Umlenkwalze 18 und dem Streckwerk 1 ist ein Faserbandspei- eher 200 und ein Messorgan 222 angeordnet. Der Faserbandspeicher 200 dient zum Ausgleich der Differenzen zwischen der Liefergeschwindigkeit der Karde und der Zuführgeschwindigkeit des Streckwerks, welche durch die Regeleingriffe im Einlauf des Streckwerks 1 entstehen. Der Faserbandspeicher 200 ist mit einer Leitung 154 mit der Steuereinheit SE verbunden, über welche der Füllgrad (z.B. Durchhang der Faserbandschlaufe) im Speicher 200 der Steuereinheit SE übermittelt werden. Dazu sind nicht näher gezeigte Überwachungssensoren in der Speichereinheit 200 vorgesehen. Der Sensor 222 könnte beispielsweise (wie in Fig. 2 gezeigt) mit einem Tastwalzenpaar ausgestattet sein, wobei wenigstens eine der Walzen beweglich gelagert ist, um die Faserbandmasse abzutasten. Das abgetastete Signal wird dann über die Leitung 151 an die Steuereinheit SE abgegeben.
Das Streckwerk 1 besteht im wesentlichen aus zwei Verzugszonen, der Vorverzugszone W und der Hauptverzugszone HV. Die Vorverzugszone W wird gebildet durch die Walzenpaare 224 und 225, die über den schematisch gezeigten Antriebspfad 43 fest miteinander gekoppelt sind. Das heisst, das Drehzahlverhältnis (Verzugsverhältnis) zwischen den Walzenpaaren 224 und 225 ist fest eingestellt. Das Hauptverzugsfeld befindet sich zwischen den Walzenpaaren 225 und 26, wobei das Walzenpaar 26, das von einem Motor M11 über das Getriebe 140 und den Antriebspfad 41 angetrieben ist, mit einer konstanten Drehzahl angetrieben wird. Der Motor M11 wird dabei über einen Frequenzumrichter 36 von der Steuereinheit SE angesteuert. Das Getriebe 140 ist über einen Antriebspfad 39 mit einem Differentialgetriebe 42 verbunden, welches über einen Regelmotor M2 übersteuert werden kann. Der Regelmotor M2 wird über einen Frequenzumrichter 37 von der Steuereinheit SE gesteuert. Über das Getriebe 42 und den Antriebspfad 43 erfolgt die Drehzahländerung der Walzenpaare 224 und 225 in bezug auf die konstante Drehzahl des Walzenpaares 26, sofern ein Regeleingriff erforderlich ist.
Das beim Auslauf des Streckwerks 1 gebildete Faserband F1 durchläuft einen Sensor 28 und gelangt über die Kalanderwalzen 29, das Trichterrad 33 in die Kanne K, wo es in Schlaufenform abgelegt wird. Wie schematisch gezeigt, erfolgt der Antrieb der Kalanderwalzen 29 und des Trichterrades 33 über den Antriebspfad 48, der von einem Getriebe 45 angetrieben wird, das wiederum über die Antriebsverbindung 46 mit dem Getriebe 140 antriebsmässig verbunden ist. Ausgehend ebenfalls vom Getriebe 45 wird über den Antriebspfad 49 der Kannenteller 34 angetrieben. Durch diese Antriebsfolge ist der Antrieb des Ausgangswalzenpaares 26 mit dem Antrieb der Bandablage 62 in einem gleichbleibenden Antriebsverhältnis gekoppelt.
Die Ausregulierung von Massenschwankungen, welche durch den Sensor 222 an die Steuereinheit SE übermittelt werden, erfolgen durch die Drehzahländerung der Walzenpaare 224 und 225 über den Regeimotor M2, wodurch sich der Verzug im Hauptverzugsfeld HV ändert. Zur Feststellung der Massenabweichungen ist in der Steuereinheit SE ein Soll-Wert (Soll) zugrunde gelegt, welcher mit dem Ist-Wert verglichen wird. Die daraus abgeleiteten Unterschiede lösen den beschriebenen Regelvorgang aus.
Wie insbesondere in Fig. 2 gezeigt, ist der Messpunkt MS im Tastwalzenpaar 222 in einem Abstand A vom Regeleinsatzpunkt R entfernt. Der Regeleinsatzpunkt R ist ein fiktiver Punkt und stellt den Punkt dar, an welchem zeitlich gesehen der Regeleingriff erfolgen soll, um die beim Messpunkt MS festgestellt Massenabweichung auszuregulie- ren.
In der Praxis hat sich gezeigt, dass die Lage des Regeleinsatzpunktes, welcher ein Regelparameter darstellt, von mehreren Faktoren abhängig ist. Dabei spielen auch Toleranzen innerhalb des Regelsystems, bzw. innerhalb der Streckwerksaggregate eine Rolle. Des weiteren spielt bei der Ausregulierung auch die Höhe der Druckbelastung der Druckwalzen der Walzenpaare 224 bis 26 eine Rolle. Ebenso ist für eine optimale Ausregulierung auch der Abstand C zwischen den Walzenpaaren 225 und 26 entsprechend einzustellen. Des weiteren stellt der Eingriff in die Verzugsgrösse anhand des ermittelten Differenzsignals zwischen Soll- und Istwert der Fasermasse ein wichtiger Regelfaktor dar. Dabei ist es wichtig, den resultierenden Differenzwert derart in die Ver- zugsänderung einfliessen zu lassen, so dass eine vollständige Kompensation der Massenabweichung erzielt werden kann. Das heisst, die Auswertung des ermittelten Differenzsignals und die Umsetzung für den Eingriff in die Verzugsgrösse ist von entscheidender Bedeutung für das Resultat der Regelarbeit. Daraus ist zu entnehmen, dass sehr viele Faktoren zu berücksichtigen sind, um die Regulierarbeit durchzuführen, so dass das erstellte Faserband F1 annähernd die gleiche Qualität eines Soll-Wert- Faserbandes erhält. Es ist deshalb notwendig, die zuvor beschriebenen Faktoren zu berücksichtigen und die Reguliereinheit entsprechend dem vorliegenden System abzugleichen bzw. zu eichen. Zu diesem Zweck wird der Steuereinheit SE eine Kurve eines Normalspektrogrammes 66 hinterlegt, das von einem Faserband gebildet wurde, das technisch zu realisieren und fehlerfrei ist. Über den Sensor 28 (der z.B. ein induktiver Sensor sein kann) wird das Spektrogramm des Faserbandes F1 in Verbindung mit der Steuereinheit SE ermittelt, welches schematisch unter der Nr. 67 dargestellt ist. Diese beiden Spektrogramme 66 und 67 werden durch eine Software-Routine übereinander gelegt, wodurch sich die Darstellung entsprechend der Fig. 3 ergibt. Daraus ist ersichtlich, dass das Ist-Spektrogramm 67 in diesem Fall oberhalb der Kurve des Nor- malspektrogramm verläuft. Ausserdem sind an zwei Stellen auffällige Erhebungen sichtbar, wobei die erste Erhebung als Berg 69 und die zweite Erhebung als Kamin 70 zu bezeichnen ist. Der Kamin 70 stellt dabei einen periodischen Fehler dar.
Anhand dieser Auswertung werden entsprechende Regelparameter, wie z.B. der Abstand A geändert und anschliessend eine weitere Messung vorgenommen. Je nach Bewertung der Abweichungen vom Normalspektrogramm können entsprechende Eingriffe in die Regelparameter (wie zuvor beschrieben) vorgenommen werden, um anschliessend weitere Messungen durchzuführen. Dabei wäre es denkbar, dem System einen Fehlerkatalog zu hinterlegen, woraus sich der entsprechende Eingriff in die Regelparameter ergibt. Diese Angleichungen werden solange durchgeführt, bis ein befriedigendes Ergebnis des Ist-Spektrogramms in bezug auf das Normalspektrogramm vorliegt. Zusätzlich zu dieser Spektrogrammauswertung könnte auch noch der CV-Wert mit in die Betrachtung zur Einstellung der Regelparameter einbezogen werden, sofern mit der ersten Methode keine befriedigenden Ergebnisse erzielt werden können.
In Fig. 4 wird eine weitere Möglichkeit aufgezeigt, um das Regelsystem anzupassen. Dabei wird der Soll-Mittelwert MW der Faserbandmasse zugrunde gelegt. Insbesondere kann mit der nachfolgend beschriebenen Methode die Regelcharakteristik (Regelintensität) der Regeleinrichtung bei Abweichungen nach unten und nach oben der vorgegebenen Faserbandmasse überprüft bzw. eingestellt werden. Dazu werden mehrere Messperioden durchgeführt, wobei im gezeigten Beispiel der Fig. 4 zum Zeitpunkt T1 eine reduzierten Faserbandmasse (bewusst erzeugter Fehler in der zugeführten Fasermasse) der Streckwerkseinheit zugeführt wird. Oberhalb des Verlaufes des Mittelwerts der Fasermasse ist gestrichelt die von der Karde an die Streckwerkseinheit gelieferte Fasermasse KM gezeigt, wobei zum Zeitpunkt TO die Fasermasse reduziert wird. Zum Zeitpunkt T1 ist die gelieferte Fasermasse vollständig um den Betrag X reduziert. Ab diesem Zeitpunkt (T1) erhält die Streckwerkseinheit die vollständig reduzierte Fasermasse.
Der Mittelwert der reduzierten Faserbandmasse sinkt zuerst ab (unterhalb dem Soll- MW) und wird in dem gezeigten Beispiel durch die Reguliereinrichtung teilweise kompensiert, bis zu einem Mittelwert MU. Dieser Mittelwert MU weist einen Abstand a vom Soll-Mittelwert MW auf, woraus ersichtlich ist, dass die reduzierte Faserbandmasse nicht vollständig durch die Reguliereinrichtung ausreguliert wurde. Auch in diesem Fall sind Einstellungen (wie im vorhergehenden Beispiel beschrieben) an den Regelparametern vorzunehmen, um die optimale Ausregulierung, d.h. die Rückführung auf den gewünschten Mittelwert MW zu erhalten. Dabei kann z.B. die Regelintensität, d.h. der Eingriff in die Verzugsgrösse geändert werden. Der Eingriff in den Verzug anhand des ermittelten Massendifferenz-Signals wird entsprechend modifiziert, bzw. korrigiert. In einem weiteren Messintervall kann die Liefermenge von der Karde zum Streckwerk erhöht werden (strichpunktiert in Fig. 4 angedeutet) und ebenfalls das Ergebnis der Ausregulierung überprüft bzw. durch Verstellung von entsprechenden Regelparametern korrigiert werden. Wie ebenfalls strichpunktiert gezeigt, kann sich auch ein Mittelwert MO mit dem Abstand b zum Idealmittelwert MW einstellen, wodurch auch eine Anglei- chung der Regelparameter (z.B. Regelintensität) notwendig ist. Bei der Durchführung der einzelnen Messungen mit unterschiedlichen Liefermengen können zusätzlich auch noch unterschiedliche Messlängen der Faserbänder zur Ermittlung des Mittelwertes herangezogen werden.
Es ist also möglich, durch Veränderung der Regelintensität, durch Variation des Ab- standes A, durch Veränderung des Achsabstandes C oder durch entsprechende Änderung der Druckbelastung der Druckwalzen eine optimale Einstellung der Regeleinrichtung vorzunehmen.
Im gezeigten Beispiel der Fig. 1 ist an einer der Walzen der Walzenpaare 114 ein Temperatursensor 59 angebracht, der über die Leitung 60 sein Signal an die Steuereinheit SE abgibt. Mit diesem Temperatursensor, der auch an anderer Stelle in der Karde 50 angebracht sein kann, wird die Warmlauffunktion der Maschine überwacht. Das heisst, beim Hochlaufen der Maschine (bei noch kalten Zylindern) werden verschiedene Über- wachungs- und Regelungsfunktionen ausser Betrieb gesetzt, bis über die Leitung 60 vom Sensor 59 ein Temperatur-Signal übermittelt wird, das einem vorgegebenen Sollwert entspricht. Erst dann wird z.B. der Meterzähler für das produzierte Material, die Reguliereinrichtung der Karde 50 bzw. der nachfolgenden Streckwerkseinheit 1 und die übrigen Überwachungseinrichtungen in Gang gesetzt. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Streckwerkseinheit eine längere Warmlaufphase als die Karde besitzen kann, wodurch entsprechende Zeitzuschläge erforderlich sind. Beziehungsweise kann dann die Einstellung der Reguliereinrichtung der Streckwerkseinheit erfolgen. Der Temperatursensor kann auch an der Streckwerkseinheit angebracht sein. Die Warmlauffunktion wird deshalb durchgeführt, da sich an den kalten Walzen und übrigen Arbeitsorganen Material ansetzen kann und noch kein optimales Arbeiten gewährleistet ist. Die Gummiummantelungen der Druckwalzen haben im kalten Zustand eine andere Härte als im warmen Zustand, wodurch sich andere technologische Voraussetzungen in der Verzugsarbeit ergeben und somit auch die Bandqualität des produzierten Faserbandes beeinflussen. Das während der Hochlaufphase (Warmlaufphase) produzierte Gut kann in eine separate Kanne abgelegt und anschliessend wieder in die Putzerei zur Rückführung in den Verarbeitungsprozess zurückbefördert werden.
Mit dieser Einrichtung ist es möglich, ohne Labortests bei vollem Betrieb der Anlage entsprechende Abgleichungen vorzunehmen, um eine optimale Einstellung der Reguliereinrichtung zum Erhalt einer gewünschten Faserbandqualität vorzunehmen. Dadurch ist gewährleistet, dass der Nutzeffekt der gesamten Anlage erhalten bleibt.
In Fig. 9 ist eine Streckwerkseinheit 1 gezeigt, das aus einer Vorverzugszone W und einer Hauptverzugszone HV besteht. Die Vorverzugszone W wird dabei gebildet, aus den aufeinanderfolgenden Walzenpaaren 3 und 4. Die Hauptverzugszone HV wird gebildet aus den Walzenpaaren 4 und 5. Bei diesen Walzenpaaren 3 bis 5 ist jeweils die untere Walze mit einer Antriebseinrichtung versehen, die nachfolgend noch näher beschrieben wird. Die jeweils obere Walze dieser Walzenpaare liegen in der Regel druckbelastet auf den unteren Walzen auf und werden über Friktion angetrieben. Der Streckwerkseinheit 1 ist ein Messorgan 7 vorgeschaltet, durch welches das Faserband F zuerst durchgeführt wird, bevor es zu der Streckwerkseinheit gelangt. An Stelle eines einzelnen Faserbandes F könnten auch mehrere nebeneinanderliegende Faserbänder zugeführt werden.
Das Messorgan 7 besteht aus einer stationär gelagerten Walze 8, die ebenfalls über einen nachfolgend noch beschriebenen Antrieb angetrieben wird. Der Walze 8 ist eine Walze 9 zugeordnet, die federbelastet auf der Walze 8 aufliegt und bei auftretenden Masseschwankungen im Faserband F Ausweichbewegungen ausführen kann. Diese Ausweichbewegungen werden im Messelement 10 erfasst und über ein Zeitglied Z an eine Steuereinheit 20 abgegeben. Zusätzlich ist der Walze 8 ein Sensor 12 zugeordnet, welcher die tatsächliche Drehzahl dieser Walze und somit die Liefergeschwindigkeit des Faserbandes F zur Streckwerkseinheit 1 abtastet. Das Signal des Sensors 12 wird über die Leitung 13 an die Steuereinheit 20 abgegeben. Im Anschluss an die Streck- werkseinheit 1 kann ein weiteres Überwachungsorgan 15 für das gebildete Faserband F1 vorgesehen sein. Dieses Überwachungsorgan 15 dient insbesondere zur Überwachung der Langzeitabdriftung des gebildeten Faserbandes und stellt die Maschine ab, wenn die Fasermasse ausserhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches abwandert. Das Messorgan 7 überwacht die Kurzzeitschwankungen im Faserband und löst mit seinem Signal den Steuerungsvorgang zur Veränderung des Verzuges aus, um die gemessenen Masseschwankungen auszuregulieren, bzw. auszusteuern.
Die Steuereinheit 20 steuert einen Hauptmotor M über die Leitung 22, welcher über eine Antriebsverbindung 23 mit einem Hauptgetriebe 25 verbunden ist. Dieses Hauptgetriebe 25 ist über die Antriebsverbindung 27 mit einem Reguliergetriebe 30 (z.B. einem Differenzialgetriebe) verbunden. Die Übersteuerung des Getriebes 30 erfolgt über einen Regelmotor M1 der über den Pfad 32 mit der Steuereinheit 20 verbunden ist. Das Getriebe 30 ist über einen Antriebspfad 31 mit der unteren Walze des Walzenpaares 4 antriebsmässig verbunden. Vom Antriebspfad 31 wird ein Antriebspfad 36 abgenommen, welcher zu den angetriebenen Walzen der Walzenpaare 3 und 7 führt. Dabei können in diesem Pfad 36 nicht gezeigte Übersetzungsstufen vorhanden sein, um entsprechende Drehzahlverhältnisse zu berücksichtigen.
Vom Hauptgetriebe 25 wird über den Antriebspfad 35 das vordere Walzenpaar 5 der Streckwerkseinheit 1 angetrieben.
Schematisch dargestellt ist ein der Steuereinheit vorgegebener Sollwert 38, der vorbestimmt ist und für die Einstellung des Verzuges herangezogen wird. Im Abstand L von der Messstelle MS des Messorgans 7 befindet sich ein Regeleinsatzpunktes R zwischen den Walzenpaaren 4 und 5. Durch die Lage dieses Regeleinsatzpunktes R wird bestimmt, zu welchem Zeitpunkt der Regeleingriff erfolgen muss, um die am Messorgan 7 ermittelte Masseschwankung durch Änderung des Verzuges auszugleichen. Die tatsächliche Lage des Regeleinsatzpunktes R ist abhängig von der Technologie des Verstreckungsvorganges und befindet sich im Normalfall in geringem Abstand zum hinteren Walzenpaar 4 der Hauptverzugszone HV. In der Praxis hat sich gezeigt, dass die Lage dieses Regeleinsatzpunktes R sich bei geänderter Liefergeschwindigkeit des zugeführten Fasergutes und somit bei geänderter Produktion verschiebt. Dies konnte man insbesondere bei der Erstellung und Auswertung eines Spektogrammes (Darstellung von Masseschwankungen im Frequenzbereich) ersehen, wie dies zum Beispiel in den Figuren 6 bis 8 dargestellt ist. In Fig. 6 ist die Amplitudenhöhe über einem logaritmischen Längenmassstab (Zentimeter) aufgetragen. Dabei steigt diese Kurve bis zum Erreichen eines Kurvenberges steil an und fällt anschliessend flach ab. Diese Kurvendarstellung wird als Ideal bezeichnet, und ist in bezug auf die Gleichmässig- keit des Faserbandes anzustreben.
Beim Diagramm nach Fig. 7 wurde die Liefergeschwindigkeit herabgesetzt und die Lage des Regeleinsatzpunktes R zur Lage der Messstelle MS (Abstand L) nicht geändert. Das heisst, anhand der geringeren Liefergeschwindigkeit wurde lediglich die Zeit ange- passt, welche sich von der Messstelle MS bis zum Erreichen des festen Regeleinsatzpunktes R geändert hat. Aus diesem Diagramm der Fig. 7 ist zu entnehmen, dass die Kurve nunmehr zwei Erhebungen aufweist, was auf eine schlechtere Qualität des gebildeten Faserbandes F1 hinweist. Das heisst, die Gleichmässigkeit des Faserbandes F1 ist nicht konstant und es zeigen sich Anzeichen von periodischen Fehlern.
In dem Diagramm nach Fig. 8 wird ein Kuπ/enverlauf gezeigt, welcher sich bei weiterer Reduzierung der Liefergeschwindigkeit ergibt. Dabei ist deutlich zu sehen, dass die zweite Erhebung der Kurve nun bereits über die erste Erhebung hinwegragt. Daraus resultiert, dass sich die Gleichmässigkeit des Faserbandes F1 noch weiter verschlechtert hat.
In Versuchen hat man nun herausgefunden, dass durch die Veränderung der Lage des Regeleinsatzpunktes R in bezug auf die Messstelle MS bei geänderter Lieferge- schwindigkeit LG die nachteiligen Auswirkungen, wie in den Diagrammen nach Fig. 7 und 8 gezeigt sind, ausgleichen kann. Das heisst, bei Änderung der Lage des Regeleinsatzpunktes R bei geänderter Liefergeschwindigkeit LG kann wieder annähernd die optimale Kurve nach Fig. 6 erzielt werden. Durch die Korrektur der Lage des Regeleinsatzpunktes wird entsprechend die Verzögerungszeit bis zum Regeleingriff angepasst.
Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sind in einem Diagramm nach Fig. 9 gezeigt, wobei eine Kurve S abgebildet ist, die über der Liefergeschwindigkeit LG (Meter pro Minute) und der Länge L (mm) aufgetragen ist, wobei L den Abstand zwischen der Messstelle MS und dem Regeleinsatzpunkt R darstellt. Anhand dieses Diagrammes nach Fig. 9, das in Fig. 5 schematisch als Tabelle 40 in der Steuereinheit 20 dargestellt wurde, kann nun die Lage des Regeleinsatzpunktes R entsprechend der bestehenden Liefergeschwindigkeit LG bestimmt werden. Daraus ergibt sich dann der Zeitintervall, nach welchem der Regeleingriff in bezug auf die Messstelle MS durchgeführt werden muss. In Fig. 9 ist ausserdem noch ein Toleranzfeld TG gezeigt, das einen Bereich der Liefergeschwindigkeit kennzeichnet, in welchem keine Korrektur des Regeleinsatzpunktes stattfindet.
Dieses Toleranzfeld TG wird in der Regel in dem Bereich der Liefergeschwindigkeit plaziert, in welchem im Normalfall die grösste Zeit gearbeitet wird. Das Toleranzfeld soll ein „Aufschaukeln" bzw. eine Überlastung des Steuerungssystems verhindern. Das heisst, kleinere Lieferschwankungen um einen Standartwert müssen nicht fortwährend zu einer Korrektur des Regeleinsatzpunktes führen, da diese vernachlässigbar sind.
Die Kurve S ist in der Regel mit Beginn der Liefergeschwindigkeit = Null aufgetragen und deckt das gesamte Spektrum der möglichen Liefergeschwindigkeit ab. Für das Hochfahren von der Liefergeschwindigkeit = Null bis auf eine Betriebs-Lieferge- schwindigkeit, bzw. im umgekehrten Fall für das Herunterfahren auf die Liefergeschwindigkeit = Null könnten ebenfalls besondere Bereiche bestimmt werden, in denen keine Korrektur erfolgen muss. Nachfolgend wird kurz das Steuerungssystem der gezeigten Einrichtung nochmals näher beschrieben und aufgezeigt:
Das Antriebssystem ist so eingestellt, so dass mit einem konstanten Verzug (unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeiten der Walzenpaare 4 und 5) gefahren wird. Der Vorverzug zwischen den Walzenpaaren 3 und 4 bleibt konstant. Sobald über die Walze 9 eine Ungleichmässigkeit in der Faserbandmasse (Dünn- oder Dickstelle) ermittelt wird, wird dies über das Messelement 10 erfasst und über die Leitung 11 an ein Zeitglied Z abgegeben. Das Zeitglied Z ist in der Regel in der Steuereinheit 20 integriert und bildet anhand der Liefergeschwindigkeit einen Zeitverzögerungsfaktor, bis die er- fasste Masseschwankung den Regeleinsatzpunkt R erreicht und dort durch Verzugsänderung ausgeregelt wird. Diese Ausregelung der Massenschwankung erfolgt unter Heranziehung des Sollwertes 38 in der Steuereinheit 20, welche nach Auswertung des Signals ein Steuersignal 32 an den Regelmotor M1 abgibt. Dieser Motor M1 beaufschlagt das Regelgetriebe 30, wodurch die Drehzahl des Walzenpaares 4 und somit die Verzugsgrösse im Hauptverzug HV geändert wird. Durch diesen Eingriff kann eine Dick- oder Dünnstelle in der Faserbandmasse ausgeglichen werden. Durch die gezeigte Antriebsverbindung 36 wird der Antrieb des Walzenpaares 3 und des Messorgans 7 entsprechend der geänderten Drehzahl des Walzenpaares 4 mitgeschleppt. Dadurch bleibt das Drehzahlverhältnis zwischen den Walzenpaaren 7, 3 und 4 konstant. Die Drehzahl des Walzenpaares 5, das über das Getriebe 25 und den Antriebsstrang 35 angetrieben wird, bleibt ebenfalls konstant. Um die Zeitverzögerung über das Zeitglied Z exakt einstellen zu können, ist ein Sensor 12 angeordnet, der die exakte Drehzahl der Walze 8 des Messorgans 7 abtastet und über den Pfad 13 der Steuereinheit 20 übermittelt.
Sobald sich nun die Liefergeschwindigkeit der zugeführten Fasermasse F ändert, wird über die in der Steuereinheit 20 abgelegte Tabelle 40 der Regeleinsatzpunkt R entsprechend neu festgelegt. Anhand dieser neuen Lagebestimmung des Regeleinsatz- punktes R wird die Zeitverzögerung bis zum eigentlichen Eingriff in die Verzugsänderung neu bestimmt. Derartige Schwankungen in der Liefergeschwindigkeit sind insbesondere dann vorhanden, wenn der Streckwerkseinheit eine Karde vorgeschaltet ist, bei welcher durch verschiedene Ereignisse bzw. Massnahmen derartige Produktionsschwankungen (Lieferungsschwankungen) normal sind.
In Fig. 11 wird schematisch eine derartige Kombination von einer Karde 50 mit einer nachfolgenden Strecke 60 gezeigt. Die Strecke 60 ist dabei ebenfalls mit einer Streckwerkseinheit 1 versehen, die eine Antriebs, bzw. Steuereinrichtung aufweist, wie sie im Beispiel der Fig. 5 beschrieben ist. Zusätzlich weist diese Strecke 60 eine Kannenablage 62 auf, worin über Kalanderwalzen 63, ein Trichterrad 64 das Faserband F1 in eine Kanne K abgelegt wird. Wie schematisch angedeutet, wird der Antrieb dieser Elemente der Kannenablage 62 ebenfalls vom Hauptgetriebe 25 abgenommen. Das heisst, der Antrieb zwischen der Kannenablage und dem vorderen Walzenpaar 5 der Streckwerkseinheit 1 ist in einem konstanten Verhältnis.
Die Karde 50 wird wie schematisch angedeutet, über eine Steuereinheit 51 gesteuert. Das an der Karde gebildete Faserband F wird durch ein Messwalzenpaar 53 geführt, das die Langzeitdrift des Faserbandes überwacht und über einen Pfad 54 entsprechende Signale an die Steuereinheit 51 abgibt. Diese Signale werden im wesentlichen zur Steuerung der Speisewalze 55 herangezogen. Gleichzeitig kann an diesen Messwalzen 53 ein Drehzahlsignal abgenommen werden, das ebenfalls über den Pfad 54 an die Steuereinheit 51 abgegeben wird. Anhand dieses Drehzahlsignales wird die Liefergeschwindigkeit LG des Faserbandes F in der Steuereinheit 51 ermittelt und mit der Tabelle 40, welche ebenfalls in der Steuerung 51 abgelegt ist, verglichen. Anhand diesem Vergleich kann dann aus der Tabelle 40 die tatsächliche Lage des Regeleinsatzpunktes R der nachfolgenden Streckwerkseinheit 1 ermittelt und über den Pfad 57 an die Steuereinheit 20 abgegeben werden. Das heisst, die Maschine (Karde), welche für die Höhe der Liefergeschwindigkeit massgebend ist, liefert auch das Signal an die nachfolgende Steuerung der Streckwerkseinheit 1. In Fig. 10 wird ein weiteres Diagramm gezeigt (auf Angabe von Zahlen wurde verzichtet), wo für unterschiedliche Materialien (Stapel, Baumwollart usw.) jeweils getrennte Kurven S1-S3 aufgezeigt sind, um anhand der Liefergeschwindigkeit LG die Lage des Regeleinsatzpunktes R für das jeweilige Material zu bestimmen. In diesem Fall wird manuell vorher die zutreffende Materialauswahl eingegeben.
Es sind noch weitere Ausführungsmöglichkeiten denkbar, insbesondere auch in der Ausgestaltung des Antriebes der Streckwerkseinheit 1. Die Erfindung ist nicht auf die Kombination Karde-Strecke eingeschränkt, sondern es ist auch denkbar, dass andere Maschinen der Strecke vorgeschaltet sind. Im wesentlichen kommt die Erfindung dann zum Tragen, wenn der Streckwerkseinheit textilverarbeitende Maschinen vorgeschaltet sind, die grössere Schwankungen in der Produktion und somit in der Liefergeschwindigkeit aufweisen.
Mit der vorgeschlagenen Einrichtung wird die Konstanthaltung der Qualität in bezug auf die Gleichmässigkeit auch bei grösseren Schwankungen in der Liefergeschwindigkeit aufrechterhalten.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Steuerung des Verzuges eines Fasergemenges (F) (z.B. eines Faserbandes) einer Textilmaschine (50,1), wobei Mittel (222) vorgesehen sind , die Massenschwankungen des Fasergemenges (F) erfassen, welches einer Streckwerkseinheit (1) zugeführt wird, das wenigstens mit einer veränderlichen, die Massenschwankungen ausgleichende Verzugszone (HV) ausgestattet ist und eine Verzögerungszeit vorgesehen ist, um die Laufzeit des Fasergemenges vom Messmittel (222) bis zu einem Regeleinsatzpunkt (R) zu berücksichtigen, dadurch gekennzeichnet, dass zur Änderung bestimmter Regelparameter die Liefergeschwindigkeit (LG) des Fasergemenges (7) und/oder der Vergleich zwischen dem gemessenen Massenverlauf des von der Streckwerkseinheit abgegebenen Fasergutes (F1) mit einem vorgegebenen Soll-Massenverlauf (Soll) herangezogen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Lage (L) des Regeleinsatzpunktes (R) zum Messglied (7) in Abhängigkeit von der Liefergeschwindigkeit (LG) des Fasergemenges (7) korrigiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Korrekturfaktor für die Lageveränderung des Regeleinsatzpunktes (R) anhand einer der Steuerung (20,51) vorgegebenen Kurve (40, S, S1-S3) entnommen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurve (40,S,S1-S3) in einer Steuerung (51) einer dem Streckwerk (60,1) vorgeschalteten Maschine (50) hinterlegt ist, welche das dort gebildete Fasergemenge (F) an das Steckwerk (60,1) überführt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (L) des Regeleinsatzpunktes (R) zum Messglied (7) bei steigender Liefer- geschwindigkeit (LG) verkleinert wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere vorwählbare Kurven (S1-S3) entsprechend unterschiedlichen Fasermaterialien in der Steuerung (20,51) abgelegt sind.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung der Lage (L) des Regeleinsatzpunktes (R) erst erfolgt, wenn die Liefergeschwindigkeit (LG) des Fasergemenges (F) eine vorgegebenen Toleranzgrenze (TG) verlässt.
8. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass beim Vergleich zwischen dem gemessenen Massenverlauf des von der Streckwerkseinheit abgegebenen Fasergutes (F1) mit einem vorgegebenen Soll-Massenverlauf (Soll) die einen Toleranzwert übersteigenden Abweichungen (a, b) zur Änderung von Regelparametern (A) herangezogen werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Massenverlauf in Form eines Spektrogrammes (67) abgebildet wird, das mit einem der Steuereinheit (SE) vorgegebenen Normalspektrogramm (66) verglichen wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, das die Spektrogrammabweichungen im Bereich zwischen 5 und 150 cm Periodenlängen herangezogen werden.
11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Massenverlauf als Mittelwert (MU, MO) abgebildet wird, der mit einem vorgegebenen Soll-Mittelwert (MW) verglichen wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung der Regelparameter die der Streckwerkseinheit (1) zugeführte Fasermasse (F) pro Messintervall (T1) verändert wird.
13. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich der Variationskoeffizient (CV-Wert) des vorgegebenen Soll-Massenverlaufs mit dem CV-Wert der gemessenen Ist-Masse verglichen und zur Einstellung der Regelparameter herangezogen wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Längen CV-Wert mit Schnittlängen zwischen 20 cm und 3 m verwendet wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zur Korrektur der Massenabweichung der Regeleinsatzpunkt (R) verschoben wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Fasergemenge (F) von einer Karde (50) der Streckwerkseinheit (1) geliefert wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass beim Hochlauf der Karde (50) eine Warmlaufperiode eingestellt wird, während welcher bestimmte Überwachungen von der Steuerung (SE) stillgesetzt sind.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Warmlaufperiode durch Temperatursensoren (60) überwacht wird.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Warmlaufperiode zeitlich festgelegt wird.
20. Vorrichtung zur Steuerung des Verzuges eines Fasergemenges (F) (z.B. eines Faserbandes), das von einer Textilmaschine (50) an eine nachfolgende Streckwerk- seinheit (1) geliefert wird, wobei Mittel (222) vorgesehen sind, Massenschwankungen des der Streckwerkseinheit (1) zugeführten Fasergemenges (F) zu erfassen und die Streckwerkseinheit wenigstens mit einer veränderlichen, Massenschwankungen ausgleichenden Verzugszone (HV) ausgestattet ist, deren Verzugsgrösse über eine Steuereinheit (SE) anhand der ermittelten Massenschwankungen im Vergleich mit einem vorgegebenen Sollwert (Soll) und anhand der Verzögerungszeit zwischen der Messstelle (222) und einem Regeleinsatzpunkt (R) gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (20,51 ,40) vorgesehen sind, mit denen die Lage (L) des Regeleinsatzpunktes (R) zum Messglied (7) anhand der Liefergeschwindigkeit (LG) des Fasergemenges (F) bestimmt wird.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel aus einem Steuergerät (20,51), insbesondere aus einem Mikrocomputer bestehen, welcher anhand in dem Steuergerät (20,51) abgelegten und gespeicherten Daten (40) in Verbindung mit Signalen, die von einem Messgiied (12,53) zur Erfassung der Liefergeschwindigkeit (LG) des Fasergutes (F) an das Steuergerät übermittelt werden, die Einleitung der Verzugsänderung auslösen.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass das Fasermaterial (F) von einer Karde (50) an eine nachfolgende Streckwerkseinheit (60,1) geliefert wird und die Steuereinheit (51) der Karde (50) mit den Mitteln (40) versehen ist, um ein Korrektursignal zur Lagebestimmung (L) des Regeleinsatzpunktes (R) des nachfolgenden Streckwerks (1) an die Steuerung (20) des Streckwerks zur Einleitung der Verzugsänderung zu übermitteln.
23. Vorrichtung zur Steuerung des Verzuges eines Fasergemenges (F) (z.B. eines Faserbandes), das von einer Textilmaschine (50) an eine nachfolgende Streckwerkseinheit (1) geliefert wird, wobei Mittel (222) vorgesehen sind, Massenschwankungen des der Streckwerkseinheit (1) zugeführten Fasergemenges (F) zu erfassen und die Streckwerkseinheit wenigstens mit einer veränderlichen, Massenschwan- kungen ausgleichenden Verzugszone (HV) ausgestattet ist, deren Verzugsgrösse über eine Steuereinheit (SE) anhand der ermittelten Massenschwankungen im Vergleich mit einem vorgegebenen Sollwert (Soll) und anhand der Verzögerungszeit zwischen der Messstelle (222) und einem Regeleinsatzpunkt (R) gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, 10
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Textilmaschine eine Karde (50) ist.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung der Regelparameter die Menge der gelieferten Fasermasse (F) durch die Karde (50) für unterschiedliche Messperioden (T1) variiert wird.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl der Speisewalze (8) zur Karde (50) konstant und die Drehzahl der Abnehmerwalze (112) über die Steuereinheit (SE) geändert wird.
27. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl der Speisewalze (8) zur Karde (50) über die Steuereinheit geändert und die Drehzahl der Abnehmerwalze (112) konstant gehalten wird.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zeitglied vorgesehen ist, um die Verzögerungszeit zwischen dem Start der geänderten Liefermenge und dem Zeitpunkt, wo die geänderte Liefermenge in der Streckwerkseinheit (1) verarbeitet wird zu berücksichtigen.
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass beim Hochlauf der Karde (50) in der Steuereinheit (SE) eine Warmlauffunktion für die Maschine ausgelöst wird, die bestimmte Mittel für die Überwachung und/oder Regulierung abschaltet.
30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Überwachung der Warmlaufperiode vorgesehen sind, über welche die Durchführung zur Einstellung der Regelparameter freigegeben wird.
31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel Temperatursensoren (59) sind, die an der Karde (50) und /oder der Streckwerkseinheit (1) angebracht sind.
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