WO2009062325A1

WO2009062325A1 - Ballenabtragmaschine

Info

Publication number: WO2009062325A1
Application number: PCT/CH2008/000440
Authority: WO
Inventors: Gerhard Gschliesser; Kurt Waschnigg
Original assignee: Maschinenfabrik Rieter Ag
Priority date: 2007-11-15
Filing date: 2008-10-22
Publication date: 2009-05-22

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ballenabtragmaschine (1). Die Ballenabtragmaschine (1) ist mit einem fahrbaren Abtragturm (2) und einem, am Abtragturm (2) befestigten Abtragarm (5) mit einer Abtragwalze (6) und einem Abtragwalzenantrieb (15) ausgerüstet. Dabei sind Mittel vorhanden, die dazu dienen während eines Abtragvorganges die herrschende Abtragleistung zu messen.

Description

Ballenabtragmaschine

Die Erfindung betrifft eine Ballenabtragmaschine mit einem fahrbaren Abtragturm und einem am Abtragturm befestigten höhenverstellbaren Abtragarm und mit einer am Ab- tragarm gehaltenen Abtragwalze und einem Abtragwalzenantrieb.

Die Ballenabtragmaschine steht am Anfang von Verfahrenslinien in einer Spinnereivorbereitung (Putzerei) zur Verarbeitung von Fasergut, beispielsweise Baumwolle oder synthetische Fasern oder deren Mischungen, und hat einen entscheidenden Einfluss auf die Kontinuität der Abläufe innerhalb der Spinnereivorbereitung. In der Ballenabtragmaschine wird das in Ballen angelieferte Fasergut durch ein Abtragen von Faserflocken von den Ballen gelöst und in ein pneumatisches Transportsystem übergeben. Das pneumatische Transportsystem bringt die Faserflocken durch Rohrleitungen zu den nachfolgenden Reinigungsmaschinen.

Die DE 39 19 744 A1 offenbart ein Verfahren zum Betrieb einer pneumatischen Transportanlage für Faserflocken von der Ballenabtragmaschine über Reinigungsmaschinen bis zu einer Kardenanlage. Dabei werden die Faserflocken durch Rohrleitungen mittels von Ventilatoren erzeugten Luftströmungen transportiert. In kritischen Bereichen, wo durch Faseranhäufungen Verstopfungen der Transportleitungen entstehen können, wird der im Transportsystem herrschende Druck gemessen. Zu diesen Bereichen gehören auch Maschineneinläufe, wo der herrschende Druck zur Schaffung der für den Betrieb richtigen Druckverhältnisse wichtig ist. Durch die Überwachung und eine automatische Korrektur der Drücke im Transportsys- tem wird einerseits ein hoher Wirkungsgrad in den durchgeführten Behandlungen erreicht und andrerseits eine Verstopfung in neuralgischen Bereichen verhindert. Das offenbarte Verfahren überwacht die Rohrleitungen zwischen den Maschinen, berücksichtigt jedoch sich ändernde Verhältnisse in den Maschinen selbst nicht, insbesondere nicht am Beginn des gesamten Verfahrens, wo die Faserflocken in das Transportsys- tem aufgegeben werden. Die DE 35 13 295 A1 offenbart ein Verfahren zur Regelung der Fördermenge einer Ballenabtragmaschine. Dabei wird die Fördermenge durch ein Verstellen der Fahrgeschwindigkeit des Abtragturmes gesteuert. Der Bedarf an Fasergut wird bestimmt durch die nachfolgenden Reinigungsmaschinen. Verlangt eine Reinigungsmaschine mehr Fa- sergut, wird der Abtragturm beschleunigt, wodurch sich die Abtrag leistung der Ballenabtragmaschine erhöht.

Die Abtragleistung ist jedoch nicht unbegrenzt steigerbar, ohne dass die einzelnen Bauteile der Ballenabtragmaschine an ihre Grenzen stossen. Die Leistungsgrenze ist nicht nur abhängig von der Fahrgeschwindigkeit des Abtragturmes, sondern auch vom zu verarbeitenden Fasergut und dessen Eigenschaften und Verhalten.

Ein Nachteil der offenbarten Leistungsregelung ist, dass die Eigenheiten des in Ballen gepressten Fasergutes nicht berechenbar sind und sich eine Leistungserhöhung durch erhöhen der Fahrgeschwindigkeit des Abtragturmes auch in einer Veränderung der Faserflocken auswirken kann.

Auch andere im Stand der Technik bekannte Verfahren, beispielsweise die Leistungssteigerung durch eine Verstellung der Abnahmetiefe, können die Nachteile der Unberechenbarkeit der materialspezifischen Eigenschaften der Faserballen oder eine Änderung der Umgebungsbedingungen (beispielsweise der Temperatur) nicht beheben.

Die Aufgabe der Erfindung ist es eine Vorrichtung beziehungsweise ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, welche die beschriebenen Nachteile des Standes der Technik beseitigt und einen störungsfreien Betrieb ermöglicht. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, mögliche Verstopfungen innerhalb der BaI- lenabtragmaschine zu vermeiden.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil der unabhängigen Ansprüche.

Zur Lösung der Aufgabe wird eine neue Messanordnung für die Leistungsmessung der Ballenabtragmaschine vorgeschlagen. Durch die Messanordnung ist es möglich eine Überwachung der Abtragleistung unabhängig von den Eigenschaften der zu öffnenden Faserballen und von sich ändernden Umgebungsbedingungen zu erhalten und mit Hilfe der Verstopfungswarnung eine ideale Ausnutzung der Leistungsmöglichkeiten der Ballenabtragmaschine zu erreichen.

Bei einer konventionellen Ballenabtragmaschine wird ein Abtragturm an aneinanderge- reihten Faserballen vorbeigefahren. Am Abtragturm, welcher in den meisten Fällen auf Schienen geführt ist, ist ein über die Faserballen hinweg auskragender Abtragarm befestigt. Mit Hilfe des Abtragarm werden die Oberflächen der Faserballen mit einer Abtragwalze aufgerissen. Die Abtragwalze ist so beschaffen, dass sie einzelne Flocken aus den Faserballen herauslösen kann. Die Faserflocken werden an einen unter dem Abtragturm liegenden Faserflocken-Transportkanal weitergeleitet. Der Abtragturm ist mit dem Faserflocken-Transportkanal derart verbunden, dass die von der Abtragwalze von der Oberseite der Fasergutballen abgenommenen Faserflocken durch das Innere des Abtragturmes dem Faserflocken-Transportkanal zugeleitet werden können.

Die Abtragleistung ist durch verschiedene Faktoren bestimmt. Einen Einfluss auf die Abtragleistung haben die Drehzahl von mindestens einer Abtragwalze, die Abtragtiefe und die Fahrgeschwindigkeit des Abtragturmes sowie die Absaugung der abgetragenen Faserflocken. Die Abtragtiefe entspricht der Eindringtiefe der Abtragwalze in die Oberfläche der Faserballen. Die Abtragleistung wird auch beeinflusst durch die Bauart der Abtragwalze und die Eigenschaften der Faserballen. Die Abtrag leistung ist beeinflussbar durch eine Veränderung der Fahrgeschwindigkeit des Abtragturmes oder eine Höhenverstellung des Abtragarmes oder eine Drehzahlverstellung der Abtragwalze. Abhängig davon durch welche Massnahme eine Leistungssteigerung ausgelöst wird, verändert sich auch das abgetragene Fasergut, respektive die aus den Faserballen her- ausgelösten Faserflocken. Wird nun die Ballenabtragmaschine an ihre Leistungsgrenze herangeführt können Verstopfungen innerhalb der Ballenabtragmaschine entstehen.

Die Abtrag leistung wird im wesentlichen durch die Abtragwalze erbracht. Wenn zur Leistungssteigerung beispielsweise die Fahrgeschwindigkeit des Abtragturms oder die Abtragtiefe des Abtragarms erhöht wird schlägt sich dies in einer erhöhten Leistungsaufnahme des Abtragwalzenantriebs nieder. Die Erhöhung der Leistungsaufnahme des Abtragwalzenantriebs ist jedoch nicht zwingend proportional zur Veränderung der Fahr- geschwindigkeit oder Abnahmetiefe, einerseits bedingt durch die Eigenschaften des in Faserballen gepressten Fasergutes, und andrerseits durch die Absaugung der abgetragenen Faserflocken. Wird nicht alles durch die Abtragwalze abgetragene Material abgesaugt, kann ein Teil wieder durch die Abtragwalze gerissen werden, was sich eben- falls in einer Steigerung der Abtragleistung bemerkbar macht und ohne Behebung respektive Gegenmassnahmen zu Verstopfungen führen kann.

In einer erfindungsgemässen Ausführung einer Ballenabtragmaschine sind Mittel zur Messung einer Leistungsaufnahme des Abtragwalzenantriebs während eines Abtrag- Vorganges vorhanden. Diese Mittel ermöglichen eine Bestimmung eines zur tatsächlichen Abtragleistung äquivalenten Wertes, was eine Überwachung der Abtragleistung während eines Abtragvorganges ermöglicht. Da sich wie oben beschrieben eine Leistungssteigerung immer auf die Leistungsaufnahme des Abtragwalzenantriebs auswirkt, sind die Mittel zur Messung der Abtragleistung bevorzugterweise auf die Auswirkungen der Leistungssteigerung auf die Abtragwalze ausgerichtet. Abtragwalzen werden in den meisten Fällen mit elektromotorischen Antrieben ausgerüstet, wobei auch eine andere Antriebsvariante wie beispielsweise ein Hydraulikmotor denkbar ist. Bei Ausrüstung der Abtragwalze mit einem Elektromotor ist als Mittel zur Messung der Abtragleistung eine Messung und Auswertung einer elektrischen Grosse des Elektromotors einsetzbar.

Die Abtragleistung kann beispielsweise aus der im Leerlauf der Abtragwalze zu dessen Antrieb notwendigen elektrischen Leistung im Vergleich mit der während des Abtragvorganges aufgewendeten elektrischen Leistung des Antriebs der Abtragwalze bestimmt werden. Dabei ist es notwendig zumindest eine elektrische Grosse des Antriebs der Abtragwalze vor und während des Abtragvorganges zu messen. Zur Bestimmung der Abtragleistung kommen als elektrische Grossen in Abhängigkeit der Bauart des verwendeten Antriebsmotors beispielsweise eine Messung des Stromes, cos φ oder des Schlupfes in Frage. Im Falle der Verwendung einer Strommessung kann unter Berücksichtigung der momentanen Versorgungsspannung die aufgenommene Leistung des Antriebs der Abtragwalze bestimmt werden. Unterliegt die Spannungsversorgung des Antriebs keinen Schwankungen, genügt die Strommessung zur Bestimmung der Abtragleistung. Beispielsweise genügt bei Einsatz eines Asynchronmotors eine einphasige Strommessung um Rückschlüsse auf die aufgenommene Leistung zu ermöglichen.

Im Falle der Verwendung eines Asynchronmotors ist anstelle der Strommessung eine Messung von cos φ, der Phasenverschiebung zwischen Netzspannung und aufgenommenem Strom, zur Leistungsbestimmung möglich. Mit der Kenntnis der Phasenverschiebung (cos φ) im Leerlaufbetrieb ist eine Leistungsbestimmung durch die Messung der Änderung der Phasenverschiebung (cos φ) während eines Abtragvorganges möglich. Eine weitere Möglichkeit besteht in der Messung des Schlupfes. Der Motorschlupf beim Asynchronmotor ist definiert als relative Differenz zwischen der Synchrondrehzahl des Ständers zur Wellendrehzahl des Rotors. Mit steigendem Drehmoment sinkt die Drehzahl des Rotors ab. Mit Hilfe des Drehzahlvergleichs bei Leerlaufbetrieb und während eines Abtragvorgangs kann auf die Motorleistung und damit die Abtragleistung ge- schlössen werden.

Um die Genauigkeit der Messung zu erhöhen ist auch eine Kombination der verschiedenen Messmittel möglich, beispielsweise der Strommessung und der Bestimmung der Phasenverschiebung (cos φ).

Bevorzugterweise wird ein Leistungsmessumformer verwendet, bei welchem bei allen drei Phasen der Strom und die Spannung, und somit auch die Phasenverschiebung (cos φ) ermittelt wird um anhand dieser Werte eine genaue Leistung zu berechnen.

Neben der Verwendung eines Asynchronmotors zum Antrieb der Abtragwalze sind auch andere Antriebsarten denkbar, wie beispielsweise AC-Servo-Motoren, Gleichstromantriebe, Pneumatik- oder Hydraulikmotor. Entsprechend dem eingesetzten Antrieb sind die Messmittel für die Leistungsmessung des Antriebs zu wählen.

Die Auswertung der Messungen kann in einer Steuerung der Ballenabtragmaschine oder, bei einer in die Putzerei integrierten Ballenabtragmaschine, in der Steuerung der Putzereilinie vorgesehen sein. Alternativ kann die Abtragleistung anstelle von elektrischen Grossen mit Hilfe von mechanischen Grossen bestimmt werden. Ein Mass für die Abtragleistung stellt beispielsweise der Anpressdruck der Abtragwalze gegen die Oberfläche der Faserballen dar. Der Anpressdruck kann bei der Befestigung der Abtragwalze im Abtragarm oder an der Befestigung des Abtragarms am Abtragturm gemessen werden. Die Messung des Anpressdruckes ist beispielsweise elektronisch mit sogenannten Piezoelementen oder Dehnmessstreifen oder mit Hilfe einer Wegmessung an Federelementen oder bei einer pneumatischen oder hydraulischen Einrichtung über den Systemdruck möglich. Auch ist eine Messung der Drehmomentänderung oder der Drehzahlverminderung während ei- nes Abtragvorganges gegenüber dem Leerlauf denkbar.

Durch oben beschriebene Messung und Auswertung der Messdaten unter Berücksichtigung der entsprechenden Leerlaufwerte wird ein Istwert für die Abtragleistung oder ein zur Abtragleistung proportionaler Istwert errechnet. Dieser Istwert wird in der Steuerung mit vorgegebenen Werten verglichen und damit die Abtragleistung überwacht. Dies hat den Vorteil, dass eine sich anbahnende Verstopfung in der Ballenabtragmaschine frühzeitig erkannt werden und die Steuerung entsprechend reagieren kann. Ergibt diese Überwachung, dass ein vorgegebener Grenzwert überschritten wird, können durch die Steuerung abtragleistungsvermindernde Massnahmen eingeleitet wer- den. Dazu gehören beispielsweise eine Verminderung der Fahrgeschwindigkeit des Abtragturmes, eine Verminderung der Abtragtiefe oder eine Drehzahlverstellung der Abtragwalze. Die Verminderung der Abtragleistung kann dabei von der Steuerung so lange aufrecht erhalten werden, bis der vorgegebene Grenzwert wieder unterschritten wird. Eine anschliessende Steigerung der Abtragleistung muss nicht zu einer weiteren Überschreitung des Grenzwertes führen. Die Überschreitung kann auch abhängig von dem abzutragenden Fasergut sein und dadurch nur kurzzeitig auftreten. Um einem solchen Vorkommnis entgegenzutreten wird beispielsweise der Abtragarm abgehoben, während einer bestimmten Zeit in der abgehobenen Position gehalten und anschlies- send wieder in die ursprüngliche Position abgesenkt. Darauf wird mit dem Abtragvor- gang fortgefahren. Während der Abtragarm sich in der abgehobenen Position befindet, hat die Absaugung Zeit die Faserflockenführung im Inneren der Ballenabtragmaschine frei zu machen, respektive die angestauten Faserflocken, die zum Anstieg der Abtragleistung geführt haben, zu entfernen.

Überschreitet der gemessene Istwert einen vorgegebenen Schwellwert, wird durch die Steuerung zusätzlich zur Einleitung vorbeschriebener Massnahmen ein Alarm ausgegeben. Ein Alarm kann auch ausgegeben werden, wenn eine bestimmte Anzahl Grenzwertüberschreitungen innerhalb eines bestimmten Zeitraumes auftreten oder die registrierte Grenzwertüberschreitung immer an der gleichen Stelle auftritt. Hierzu ist jedoch die Position des Abtragturmes der Registrierung einer Grenzwertüberschreitung durch die Steuerung zuzuweisen.

Überschreitet der Istwert gar einen vorgegebenen Maximalwert schliesst die Steuerung auf eine Verstopfung und startet eine Abschaltroutine. Diese kann ein Abstellen der Abtragwalze und ein Verharren des Abtragturmes in der momentanen Position bei gleichzeitiger Störungsmeldung beinhalten. Es sind auch andere Massnahmen denkbar, wie beispielsweise ein Anheben des Abtragarmes oder ein Verfahren des Abtragturmes in eine freie Position.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist nicht nur eine reine Grenzwertüberwachung vorgesehen. Es wird während eines Abtragvorganges über eine bestimm- te Gruppe von Ballen ein Mittelwert der Abtrag leistung mit Hilfe der vorbeschriebenen Messverfahren berechnet. Beim Überfahren derselben Ballengruppe wird durch die Steuerung der Istwert der Abtragleistung mit dem letztgültigen Mittelwert für diese Ballengruppe verglichen. Durch diese Verfahrensweise werden die unkontrollierbaren Einflüsse, beispielsweise die Ballendichte, in den Vergleich miteinbezogen. Aus einer Ab- weichung zwischen dem Mittelwert und dem aktuell gemessenen Wert für die Abtragleistung ist eine sich anbahnende Verstopfung ersichtlich. Die durch die Steuerung zu ergreifenden Massnahmen sind abhängig von der Grosse der Abweichung und in ihrer Art gleich wie die oben beschriebenen Massnahmen aus der Absolutwertüberwachung (Grenz-, Schwell- und Maximalwert).

Die Steuerung ist somit in der Lage für die verschiedenen auftretenden Fälle die zur Behebung oder Alarmierung geeigneten Massnahmen zu ergreifen. Im Falle einer Ü- berschreitung eines Maximalwertes oder einer bestimmten Abweichung zwischen dem Momentanwert und dem Wert für die Abtragleistung aus dem vorangegangenen Abtragvorgang ist in der Steuerung eine Abschaltroutine vorgesehen. Die Abschaltroutine führt dazu, dass der Abtragvorgang unterbrochen wird und erst nach einer Freigabe durch das Bedienungspersonal wieder freigegeben wird. Bevorzugterweise kann die Steuerung den Abtragarm und den Abtragturm automatisch in eine für das Bedienpersonal gut zugängliche Position fahren.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von einer beispielhaften Ausführungsform er- klärt und durch Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 Schematische Darstellung einer Seitenansicht einer Ballenabtragmaschine nach dem Stand der Technik

Fig. 2 Schematische Darstellung einer Draufsicht eine Ballenabtragmaschine nach dem Stand der Technik Fig. 3 Schematische Darstellung einer Seitenansicht einer Ballenabtragmaschine während eines Abtragvorganges nach dem Stand der Technik

Fig. 4 Schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Vorrichtung an einer Ballenabtragmaschine

Fig. 1 zeigt in einer Seitenansicht und Fig. 2 in einer Draufsicht eine an sich bekannte Ballenabtragsmaschine 1 in schematischer Darstellung. Eine Ballenabtragmaschine 1 besteht im wesentlichen aus einem Abtragorgan, einem so genannten Abtragturm 2, welcher entlang eines ortsfest montierten Faserabsaugkanals 8 auf ebenfalls ortsfesten Schienen 3 verfahren wird. Auf beiden Seiten des Faserabsaugkanals 8 werden ge- presste Rohfasern in Form von Ballen 4 ausgelegt. Das abzutragende Fasergut kann aus Naturfasern oder synthetischen Fasern oder Mischungen derselben bestehen. Der Abtragturm 2 ist mit einem höhenverstellbaren Abtragarm 5 ausgerüstet. Während der Abtragturm 2 entlang den Ballen 4 bewegt wird, wird mit dem Abtragarm 5 welcher mindestens eine Abtragwalze 6 enthält von der Oberseite 7 der Ballen 4 Fasergut in Form von Faserflocken aus den Ballen 4 herausgearbeitet und dem Inneren des Abtragturmes 2 zugeführt. Aus dem Abtragturm 2 wird das Fasergut über einen Faserabsaugkanal 8 weggeführt und über Rohrleitungen 9 einer weiteren Verarbeitung zugeführt. Der Faserabsaugkanal 8 ist über Rohrleitungen 9 mit einem Gebläse (nicht gezeigt) verbunden, welches im Faserabsaugkanal 8 einen Unterdruck erzeugt und das Fasergut durch den Faserabsaugkanal 8 vom Abtragturm 2 her absaugt. Durch die Bewegung 11 des Abtragturmes 2 über die Ballen 4 hinweg werden die Ballen stetig abgetragen und das abgetragene Fasergut der weiteren Verarbeitung in der Spinnereivorbereitung zugeleitet.

Fig. 3 zeigt in einer Seitenansicht ebenfalls eine an sich bekannte Ballenabtragmaschine 1 in schematischer Darstellung während eines Abtragvorganges. Der Abtragturm 2 wird dabei auf den Schienen 3 über den Absaugkanal 8 und die aufgestellten Ballen 4 hinwegbewegt. Die Bewegungsrichtung ist mit dem Pfeil 11 angezeigt. Die Abtragwalze 6 löst durch eine drehende Bewegung 12 das Fasergut aus den Ballen 4. Die Angabe der Drehrichtung 12 der Abtragwalze 6 in Figur 3 ist symbolisch. Es sind verschiedene Bauarten von Abtragwalzen 6 bekannt, sodass auch entgegengesetzte Drehrichtungen 12 möglich sind. Ebenfalls können zwei oder mehrere Abtragwalzen 6 eingebaut sein, deren Drehrichtungen 12 von der Gesamtkonstruktion abhängig sind. Während des Abtragvorganges ist der Abtragarm 5 soweit nach unten in Richtung des Pfeils 13 bewegt worden, dass sich eine bestimmte Abtragtiefe 14 ergibt. Die Abtragtiefe 14 entspricht der Eindringtiefe der Abtragwalze 6 in die Faserballen 4. Die derart abgelösten Faser- flocken 10 werden durch den Abtragturm 2 in den Faserabsaugkanal 8 geführt und über daran anschliessende Rohrleitungen 9 zu den nachfolgenden Maschinen (nicht gezeigt) der Spinnereivorbereitung transportiert. Hat der Abtragturm 2 auf seiner Fahrt das Ende der Faserballen 4 erreicht, wird die Fahrtrichtung umgekehrt und der Abtragarm 5 um einen vorgegebenen Wert nach unten verstellt, dass sich wiederum eine, der nun gerin- geren Höhe der Faserballen 4 angepasste, Abtragtiefe 14 ergibt.

Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Vorrichtung an einer Ballenabtragmaschine. Der auf den Schienen 3 fahrende Abtragturm 2 mit dem daran angebrachten Abtragarm 5 ist beispielhaft und vereinfacht dargestellt, wobei auf eine Darstellung der Höhenverstellung des Abtragarms 5 verzichtet wurde. Auch die Führung der Faserflocken von der Abtragwalze 6 zum Faserabsaugkanal ist nicht dargestellt. Die mit den Faserballen 4 in Eingriff stehende und am Abtragarm 5 gehaltene Abtragwalze 6 ist beispielhaft mit einem Elektromotor 15 als Antrieb dargestellt, wobei die Bauart des Elektromotors 15 verschieden sein kann.

Durch den Eingriff der Abtragwalze 6 in die Faserballen 4 und dem damit verbundenen Abtrag von Fasergut (Faserflocken) ergibt sich eine Abtragleistung. Die Abtragleistung ist abhängig von der Fahrgeschwindigkeit des Abtragturmes 2, der Abtragtiefe (siehe Figur 3) und den Eigenschaften des abzutragenden Fasergutes in den Faserballen 4. Eine mögliche Verstopfung in der Abtragwalze selbst oder in der nachfolgenden Faserflockenführung zum Faserabsaugkanal zeigt sich in einer Steigerung der Abtrag leistung respektive in einer Steigerung der Leistungsaufnahme des Abtragwalzenantriebs 15. Ohne eine Verstellung der Fahrgeschwindigkeit des Abtragturmes 2 oder der Abtragtiefe nimmt die durch die Abtragwalze aufgenommene Antriebsleistung zu. Eine sich anbahnende Verstopfung ist somit an einer Steigerung der Abtrag- respektive Antriebsleistung erkennbar. Die Abtragleistung wird mit geeigneten Mitteln gemessen. Bei einem elektrischen Antrieb 15 der Abtragwalze 6 ist eine Messung der elektrischen Leistung möglich, wobei für die Bestimmung der Abtrag leistung die Steigerung der Leistungsaufnahme des Antriebs 15 gegenüber dem Leerlauf ohne Berührung von Abtragwalze 6 und Faserballen 4 zu errechnen ist. Die Messung 16 von relevanten elektrischen Grossen wie beispielsweise Strom, Spannung, cos φ, Schlupf wird an ein Auswertegerät 17 weitergeleitet. Das Auswertegerät 17 kann auch in der Steuerung 19 oder im Messgerät 16 selbst integriert sein. Bei der Bestimmung der Abtragleistung können abhängig vom verwendeten Messwert auch bestimmte Umgebungswerte 18 wie beispielsweise Temperatur, Versorgungsspannung, Netzfrequenz, etc. in der Auswertung 17 verarbeitet werden. Der nun errechnete Istwert der Abtragleistung wird mit vorgegebenen Werten verglichen, beispielsweise einem Grenzwert, einem Schwellwert und einem Maximal- wert. Die vorgegebenen Werte für die Überwachung der Abtragleistung sind für die verschiedenen möglichen Betriebsarten der Ballenabtragmaschine unterschiedlich, was durch die Steuerung 19 respektive deren Programmierung berücksichtigt wird.

Wird durch die Steuerung 19 eine Überschreitung eines vorgegebenen Wertes festge- stellt, werden die entsprechenden Massnahmen eingeleitet. Diese können bei einer geringfügigen Überschreitung eines auf die momentane Leistung der Ballenabtragmaschine abgestimmten Grenzwertes eine zeitlich begrenzte Reduzierung der Abtragleistung durch Reduzierung der Abtragtiefe oder der Fahrgeschwindigkeit des Abtragturmes beinhalten. Bei einer Überschreitung eines Schwellwertes werden die abtragreduzierenden Massnahmen durch eine Alarmmausgabe ergänzt. Diese weist auf eine drohende Verstopfung hin. Wird durch den gemessenen Istwert ein Maximalwert für die Ab- tragleistung überschritten, ist von der Bildung einer Verstopfung auszugehen und durch die Steuerung 19 wird eine Abschaltroutine eingeleitet. Die Abschaltroutine führt dazu, dass der Abtragvorgang unterbrochen wird und erst nach einer Freigabe durch das Bedienungspersonal wieder freigegeben wird. Bevorzugterweise kann die Steuerung 19 den Abtragarm 5 und den Abtragturm 2 automatisch in eine für das Bedienpersonal gut zugängliche Position fahren.

In einer weiteren Ausführungsform wird anstelle einer Grenzwertüberwachung ein ständiger Vergleich mit Werten geführt, die in einem vorangegangenen Abtragvorgang ermittelt worden sind. Dadurch werden die Vergleichswerte bei jedem Abtragvorgang den momentanen Gegebenheiten angepasst und sich ändernde Umgebungsbedingungen oder Eigenschaften der Faserballen sind automatisch im Vergleichswert aus dem letzten Abtragvorgang enthalten sodass diese in der Auswertung der Messung nicht mehr berücksichtigt werden müssen.

Anstelle der elektrischen Messwerte können mechanische Werte, welche in einem zur Abtragleistung proportionalen Verhältnis stehen, herangezogen werden, dies ist selbstverständlich auch bei vorhandenem Elektroantrieb der Abtragwalze möglich. Beispielsweise kann an der Antriebswelle der Abtragwalze 25 das Drehmoment 20 oder die Drehzahl 21 beziehungsweise deren Änderung während eines Abtragvorganges ge- messen werden. Ebenfalls eignet sich eine Messung des Anpressdrucks 22 des Abtragarmes 5 gegen dessen Verankerung im Abtragturm 2 zur Bestimmung der Abtragleistung. Bei einer drohenden Verstopfung werden die durch die Abtragwalze 6 von den Faserballen 4 abgelösten Faserflocken nicht mehr durch das Innere des Abtragturmes 2 weitergeleitet, was zu einem Stau der Faserflocken an der Abtragwalze 6 und dadurch zu einem Anheben des Abtragarmes 5 führt. Dadurch verändert sich der Anpressdruck 22 der Lagerung des Abtragarmes 5 im Abtragturm 2. Eine Messung des Anpress- drucks 22 ist auf verschiedene Arten möglich und kann beispielsweise mit Hilfe von Piezoelementen oder Dehnungsmessstreifen realisiert werden. Auch eine Kombination von elektrischen und mechanischen Messmitteln ist zur Erlangung einer höheren Genauigkeit der Messung denkbar.

Legende

1 Ballenabtragmaschine

2 Abtragturm

3 Schienen 4 Faserballen

5 Abtragarm

6 Abtragwalze

7 Faserballenoberfläche

8 Faserflocken-Transportkanal 9 Transport der Faserflocken zur Reinigung

10 Faserflocken

11 Fahrtrichtung des Abtragturmes

12 Drehrichtung der Abtragwalze

13 Höhenverstellung des Abtragarmes 14 Abnahmetiefe

15 Abtragwalzenantrieb

16 Messung elektrischer Grossen

17 Auswertegerät

18 Vorgabedaten 19 Steuerung

20 Drehzahlmessung

21 Drehmomentmessung

22 Druckmessung

Claims

Patentansprüche

1. Ballenabtragmaschine (1) mit einem fahrbaren Abtragturm (2) und einem, am Abtragturm (2) befestigten Abtragarm (5) mit einer Abtragwalze (6) und einem Ab- tragwalzenantrieb (15), dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Messung einer Abtragleistung während eines Abtragvorganges vorhanden sind.

2. Ballenabtragmaschine (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Abtragwalzenantrieb (15) als Elektromotor ausgebildet ist, und dass als Mittel zur Messung der Abtragleistung eine Messung (16) und Auswertung (17) zumindest einer elektrischen Grosse dieses Antriebs vorhanden sind.

3. Ballenabtragmaschine (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Mittel zur Messung der Abtragleistung eine Messung (20, 21 , 22) und Auswer- tung (17) zumindest einer mechanischen Grosse der angetriebenen Abtragwalze

(6) oder des Abtragarms (5) vorhanden sind.

4. Ballenabtragmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtragleistung während des Abtragvorganges durch Verände- rung der Fahrgeschwindigkeit (11 ) des Abtragturms (5) oder eine Höhenverstellung

(13) des Abtragarms (5) oder eine Drehzahlverstellung der Abtragwalze (6) beeinflussbar ist.

5. Ballenabtragmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn- zeichnet, dass eine Überschreitung einer vorgegebenen Abtragleistung feststellbar und visualisierbar ist.

6. Ballenabtragmaschine (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertung (17) der gemessenen Grossen in einer Steuerung (19) der Ballenabtragmaschine (1) integriert ist.

7. Verfahren für eine Ballenabtragmaschine (1) zum Abtragen von Ballen (4) mit einem fahrbaren Abtragturm (2) und einem, am Abtragturm (2) befestigten Abtragarm (5) mit einer Abtragwalze (6) und einem Abtragwalzenantrieb (15), dadurch gekennzeichnet, dass eine Abtragleistung oder ein zur Abtrag leistung proportionaler Wert während eines Abtragvorganges erfasst und überwacht wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erfassung der Abtragsleistung zumindest eine elektrische oder mechanische Grosse der Abtragwalze (6) oder des Abtragwalzenantriebs (15) oder des Abtragarms (5) gemessen wird und diese gemessene Grosse in einer Auswertung (17) zur Bestimmung der Abtragleistung umgerechnet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung (19) den berechneten Wert für die Abtragleistung mit einem vorgegebenen Grenzwert für die Abtragleistung vergleicht und bei einer Überschreitung des Grenzwertes ab- tragleistungsvermindernde Massnahmen einleitet.

10. Verfahren nach Anspruch 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung (19) den berechneten Wert für die Abtragleistung mit einem vorgegebenen Schwellwert für die Abtrag leistung vergleicht und bei einer Überschreitung des

Schwellwertes einen Alarm ausgibt.

11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung (19) den berechneten Wert für die Abtragleistung mit einem aus dem vorangegangenen Abtragvorgang berechneten Wert und entsprechend der Grosse der Abweichung zwischen den beiden Werten abtragleistungsvermindernde Massnahmen einleitet.

12. Steuerung einer Ballenabtragmaschine (1), dadurch gekennzeichnet, dass eine Abtragleistung in Form eines Grenz- oder Schwell- oder Maximalwertes vorgebbar ist.

13. Steuerung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung für den Fall einer Überschreitung des Maximalwertes eine Abschaltroutine hat.